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浅谈锅炉汽包焊缝裂纹分析论文浅谈锅炉汽包焊缝裂纹分析论文[论文关键词]电站锅炉焊缝裂纹检验[论文摘要]电站锅炉在运行过程中，由于多种因素的影响会导致各种各样缺陷的产生，既有有关承压部件的，也有有关水汽质量的，针对汽包焊缝裂纹典型案例做好深入地分析，将有利于雷同缺陷及时、妥善处理。在役电站锅炉实际检验过程中，经常会遇到各种各样的实际检验问题，但归结起来主要有几类比较典型的情况。下面选取定期检验过程中发现及处理过的汽包焊缝裂纹案例，深入探讨了典型承压部件损坏的部位、损坏的原因、修理的具体方案等，对这类典型问题的深入研究，有助于雷同问题的及时、快速、正确处理，确保被检锅炉按期、安全的投入运行。某厂电站锅炉汽包在停炉内部检验中发现了严重的焊缝裂纹缺陷，采取措施进行修复后，保证了汽包的安全运行，现将这一技术措施剖析如下：一、汽包缺陷检查该厂锅炉系1997年制造、安装，1998年投入使用，2007年8月停炉检验时，经磁粉和超声检测发现，汽包第2道环焊缝上部外侧坡口热影响区有一条明显的腐蚀氧化裂纹，裂纹长450mm、宽0.02mm，最深处达20-25dB，最浅处3dB，在第2条环焊缝上部内侧存在熔合线表面裂纹缺陷6处；其它焊缝也存在多处表面和埋藏缺陷，但未超标。分析表明：从开裂的第2条环焊缝，焊缝外观很不规则，焊缝比母材高出许多，形成了一个突变的台阶，在焊缝的融合线附近存在较多表面缺陷;这样，在锅炉频繁的启停中，汽包受到周期性的加热、冷却，在交变应力的'作用下导致开裂，继而发展。鉴于上述情况，采用了两种方案：（1）对于未超标的埋藏缺陷作重点记录，以便日后检验中作重点检查；如发现缺陷发展、开裂，立即处理。（2）对开裂的缺陷，制定补焊工艺措施，对裂纹进行挖补修复。二、缺陷挖补前的各项工作检查（1）汽包母材化学成分（%）:C-0.20，Si-0.46，Mn-1.15，P-0.008，S-0.0180（2）汽包焊缝化学成分（%）:C-0.66，Si-0.60，Mn-1.50，P-0.022，S-0.0130，化学成分分析结果符合J507焊条成分要求。（3）金相检查：焊缝：铁素体+珠光体，珠光体呈带状分布，带状组织2-3级，晶粒度6级。熔合线：铁素体+珠光体，珠光体呈网状分布，熔合线两侧有脱碳。热影响区：铁素体+珠光体，组织欠均匀，晶粒度5-6级。母材：铁素体+珠光体，组织尚均匀，晶粒度6～7级。以上所检查的组织皆属正常。（4）硬度测试：母材：HB125。热影响区：HB115。焊缝区：HB125。以上所测的硬度值均符合要求。计算结果证明，19Mn5钢无再热裂纹倾向。（5）19Mn5钢产生冷裂纹倾向和焊接热影响区淬硬倾向计算表明，汽包材料基本无冷裂倾向。三、缺陷挖除（一）开槽挖除工作所用的设备和材料500A直流电焊机1台；0.75m3空压机1台；碳棒直径6mm、8mm，100根。（二）缺陷开槽挖除方法及技术要求①由于19Mn5钢的塑性较好，开槽挖除裂纹前不必钻孔止裂。②开槽方法：电弧气刨后，砂轮磨光。③为了减少电弧气刨的激热影响，应将温度预热到200℃以上再进行开槽，在挖掉缺陷的同时，应尽可能使槽开得规整、光滑，并尽量减少开槽的体积。四、缺陷挖除后的补焊工艺（一）焊条材料选择低氢型J507焊条。打底用中Φ3.2mm的焊条，其余用Φ4mm的焊条。（二）施焊工艺：焊条在350℃烘烤2小时，烘烤的焊条放入保温箱内，随时使用。补焊过程中，始终保持预热温度，最低温度150℃，施焊中采取多层多道焊。先沿U形坡口焊三层，使坡口宽度变窄，以减少收缩变形引起的应力，然后由下至上多层多道焊。每道焊缝用分段焊法，分段时填空焊的焊接方向应与原分段焊的方向相反。各焊道分段应错开，可减少焊接应力的过大累积。打底焊采用中3.2mm焊条，焊道宽度控制在6-8mm左右，熔深控制在2-3mm之内。为减少收弧次数，每根焊条一次焊完。焊完一道，必须清渣进行检查，确认无缺陷时继续施焊。五、焊后热处理焊后热处理采用局部整段内加热法，使用框架式电阻加热器，总容量108kvA，9路输出，每路12kVA，输入电压220V，自动控温表2块，温度记录仪1台，热电偶17支，使用HM1300×355×88mm框架型加热块6块，平稳地置于汽包上半周，加热块与电源连接引出线用Φ10mm圆钢，套上Φ12mm的瓷管，然后与镶套铜电缆连接，铜电缆接到控温设备上。为了减少热量损失，在加热带的两端设计两块堵板，堵板用3mm厚的钢板制成Φ1600mm的圆板，将圆板分割4块在汽包内组装;在圆板每300mm×400mm的面积上焊中6×170mm的钢丝若干根，以固定保温材料；保温材料选用硅酸铝耐热材料。电源连接线和热电偶连接均从圆板的孔通过。六、热处理后的各项工作检查（一）表面检测：对补焊区内、外壁做磁粉检测，未发现任何缺陷。（二