锅炉焊接常见缺陷分析及解决方案_常见焊接缺陷分析

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锅炉焊接常见缺陷分析及解决方案

随着我国工业经济的发展，锅炉的应用不论是从质量上还是数量上都在高速发展，并且呈现出向高效能、大容量、高参数发展的趋势。并且，锅炉容量愈大，其包含的小径管数量愈多。以UG—240.918—M2型循环流化床锅炉为例，其受热面管子均为小口径管(≤Φ60mm),焊口数量约为8000道，而在30MW级电站锅炉中，这一数量将达到16000。小口径管主要分布在水冷壁、省煤器、低温过热器、高温过热器、高温再热器、低温再热器、本体疏水等锅炉关键部位，且有大量对焊接要求严格的合金耐热钢存在。焊接质量是保证锅炉安装工程质量的关键,也直接关系到锅炉能否长期安全运行。

目前，我国大部分锅炉小径管焊接方法大量采用手工钨极氩弧焊，并且其焊接工艺日益成熟。然而，焊接缺陷仍然难以完全避免，典型的缺陷为焊接时在引弧和收弧处产生气孔 ,焊接膜式水冷壁时产生未焊透 ,这些都是锅炉受热面组合与安装中最易易产生的焊接缺陷。手工钨极氩弧焊引弧和收弧时气孔产生的原因及防止措施

1．1 气孔产生的主要原因 气孔产生的一般原因有

①焊件坡口的油、污、漆、垢、氧化皮、水分以及焊丝表面的油、锈在电弧的作用下产生气体，且未逸出。

②氩气纯度不高，对焊接区域焊接氛围保护不好，其他气体干扰。③熔池保护效果差，粘度差。施工现场焊前准备工作已将焊件坡口及周围10mm～15mm范围内光洁干净 ,焊接坡口处露出金属光泽 ,焊丝表面去油污处理;氩气纯度符合规范要求 ,氩气的质量分数达到 99。99%;焊接参数保持稳定 ,采用经焊接工艺评定合格的焊接参数;具有可行的防风防雨保护措施;焊接管理工作到位。即使这样但仍产生焊缝内部气孔缺陷 ,其多发生在焊接引弧和收弧处，其主要原因是焊接引弧和收弧不当造成的 ,由于在引弧和收弧时熔池金属结晶速度快 ,熔池金属的黏度急剧增加 ,溶解在母材和焊丝的气体或其它原因产生的气体在熔池中来不及逸出而形成焊缝内部气孔。

1．2 气孔的防止措施

(1)在引弧处,先通气后引弧。引燃电弧前先通氩气 ,把输气管内的空气排除干净,并在焊接区域形成氩气保护场，在引燃电弧的1s～ 2s内,使焊接电流为正常焊接电流的1.5倍, ,在实际引弧位置后方 5mm～10mm处引燃电弧并将电弧拉至焊接位置处进行正常焊接，采用此方法可增大焊接热输入量 ,降低结晶速度,熔池中的气体有充分时间逸出,可以避免焊缝内部气孔的产生。

(2)在收弧处 ,焊接速度减慢 ,焊炬向后倾角加大,焊丝送进量增加,当弧坑填满后适当停顿，然后再熄弧 ,使接头处的熔池热输入量增大 ,熔池冷却速度减慢 ,气体完全逸出以避免气孔产生。膜式水冷壁焊接未焊透的原因及防止措施

2．1 未焊透缺陷产生的主要原因

膜式水冷壁在组合焊接中,焊缝经 X射线探伤检查发现的焊接缺陷中 ,主要是未焊透缺陷。经分析研究,产生未焊透的主要原因如下

:①膜式水冷壁管屏的管子之间间距比较小 ,两侧有管子形成的障碍,焊工施焊困难 ,故易在管子与管子相对位置处产生未焊透缺陷。②组对间隙不一致 ,锅炉制造厂提供的膜式水冷壁是多片的 ,在安装工地进行组装时 ,就要同时组对很多个焊口 ,然而使每个焊口组对间隙完全相同非常困难,另外 ,整排焊口不可能同时进行焊接,当焊完一部分焊口 ,其余尚未焊接的焊口在焊接应力作用下间隙就会缩小,甚至为 0,这些焊口在施焊中很容易出现未焊透缺陷。

③强力组对出现的错口造成一侧间隙减小,由于每片膜式水冷壁在制造、长途运输和存放过程中会产生一定的变形 ,在现场组对时,整排管口中心点就有可能不在同一水平线上,若采取强力组对 ,被强行组对的管口在焊接热源和应力的作用下 ,有可能产生错口,也容易造成焊口一侧间隙减5mm。在焊接过程中 ,先焊间隙较小的焊口 ,后焊间隙较大的焊口。这样既能避免产生未焊透,又能减少焊接工作量。焊接应力和变形小,就会导致未焊透缺陷的产生。未焊透缺陷在锅炉的密封良好。行组对。待水冷壁组对焊接完后 ,再将割开的鳍片缝焊接中是不允许存在的缺陷。间隙采用焊条电弧焊分段退焊法重新焊好 ,以保证锅炉部件变形量控制在允许范围内。2．2 未焊透的防止措施

(3)膜式水冷壁组对前 ,应认真校验每片水冷壁焊口平齐情况。对于轻微的变形可直接采用火焰矫正或机械方法矫正后再组对。对于较大变形 ,可将管子间所焊鳍片割开 1 500,其割缝长度根据变形程度而定 ,一般不超过 mm ,然后再进行单根管矫正 ,之后进 3 结论

(1)暂停膜式水冷壁焊接 ,在该部位使用端在此处的停留时间 施焊条件,设置障碍多次进行练习,部修磨较尖锐的钨极施焊,并适当降低焊接速度增加，确认熔孔正常并按正常要求添加焊丝 ,确认完全焊透再向前施焊 ,并结合 X射线拍片验证。采取措施后在膜式水冷壁该部位施焊过程中,未发现未焊透缺陷产生。

(2)在管排组合时 ,要严格控制多个焊口组对时的最小间隙和最大间隙。使其中最小组对间隙能满足焊接工艺指导书中的要求 ,最大组对间隙不超过。,采用以上方法 ,并严格按焊接工艺规程施焊 ,焊接缺陷不论在数量上还是质量上都会明显的减少,并且缺陷超标的焊口经一次返修后全部合格 常见的焊接缺陷得到有效控制 ,工程焊接质量得到很大提高 ,焊缝返修工作量大大减少 ,相对地减少了焊接材料的用量和人工的投入 ,有力地保证了工程质量和施工进度 也为锅炉的安全运行提供了有力的保障。