汽机四大管道焊接施工工法.doc

汽机四大管道焊接施工工法前言近年来，我国电力工业飞速发展，电厂锅炉向大容量、高参数发展。汽机四大管道中有代表性的主蒸汽管道材质P91以其优良的高温性能，在电站中得到了越来越广泛的应用。但由于其焊接性较差，焊接时很容易出现问题，因此，对焊接人员及焊接工艺要求十分严格。我公司在以往工程中累积了丰富的汽机四大管道焊接经验，总结出一整套成熟的施工方法，并且在多年的施工实践中，不断发展完善，形成了汽机四大管道焊接施工工法（本工法主要针对主蒸汽管道进行阐述）。工法特点焊接时充氩焊口采用水溶性充氩纸封堵焊口内壁两侧，形成充氩气室，节约氩气用量，同时对焊口形成有效的气体保护，避免焊口根部氧化或过烧，焊接结束后不用取出充氩纸，减少焊接时间。采用热处理控温设备对温度全程监控，除以热电偶进行自动测控外，现场辅以远红外测温仪进行监控，以保证控温准确，及时反馈温度变化信息。热处理记录仪自动记录热处理过程温度变化曲线，能及时、真实反应现场施工情况，确保焊接质量及施工安全。由于整套工法先进、合理，保证焊口质量，减少返修次数，缩短施工工期，降低焊接材料及热处理材料的消耗，节约了成本，具有明显的经济效益；同时为机组今后稳定运行奠定坚实的基础，具有明显的社会效益。适用范围适用于150MW～600MW机组的火力发电厂汽机四大管道焊接。工艺原理焊接材料选用与母材成分基本相当的焊丝和焊条，焊条在使用前必须按说明书的要求进行烘焙处理，现场焊接时，焊条要放入专用焊条保温桶中，并接通电源，随用随取。严格控制焊前预热、焊后后热和热处理的各项参数。大、中口焊接采用多层多道焊，焊接过程中要有退火焊道，收弧处使用高频开关衰减熄弧。P91钢焊接时，熔池粘度较大，流动性差，且由于焊接规范较小，容易出现夹渣、层间未熔等缺陷，这就要求焊接时必须操作到位。为避免产生大的缺陷，焊层厚度要尽量薄；摆动焊接时，受线能量和焊层厚度限制，焊条摆幅不宜超过其直径的3倍，每层厚度不宜超过3mm；各层之间必须清理干净。对吊口焊接还应注意，当焊条摆动到坡口边缘时，电弧停留熔化的时间要长一些，尽量不留夹沟。根层及近根层焊接时，管内必须充氩进行背部保护。对返修焊口，采取的预热及热处理工艺与整口焊接时相同。施工工艺流程及操作要点施工工艺流程如下图所示:焊口定位返修不合格焊口组对不合格焊前准备坡口打磨返修合格合格返修专检不合格合格焊接自检合格不合格合格不合格返修合格返修无损检验工序结束预热不预热充氩不热处理热处理图5.1焊接工艺流程图操作要点焊前预热：根据焊口的规格，按照有关技术文件、规程规范确定预热温度、升温速度。采用远红外电加热器进行预热。从点固、打底、填充到盖面整个焊接过程焊口的温度均应维持在预热温度的下限至层间温度的上限（P91为300℃，其他400℃）之间。焊前预热宽度从对口中心开始，每侧不少于焊件厚度的3倍。预热工作由热处理专业人员负责。特殊情况下的焊前预热要求：采用氩弧打底时，可按下限温度降低50℃。在0℃及以下的低温下焊接时预热温度可按规定值提高30℃～50℃。焊接方法：小径管（壁厚6mm以下）采用全氩弧焊接；大径管选用氩电联焊，两人对称焊接。P91/T91管道对接焊接时内壁必须充氩气保护，并确认保护有效，防止根层氧化或过烧。充氩办法如图所示：图5.2.3焊口充氩示意图点固焊:严禁在管道外壁引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物，不得焊接对口用卡具。点固焊时，人员、技术要求均与正式施焊相同。点焊焊缝长10-15mm。点焊一点，检查一点，如有缺陷及时清除，重新点焊。点焊缝均匀分布在整个圆周上。管道内不允许有穿膛风。焊口对口点固时，可采用楔形卡块（δ=16～25mm）3至4块点焊固定。楔形卡块必须采用同种材料，打底后去除卡块不应损伤母材，将点固焊残留部分磨平。点焊示意图如图所示：δ≥20D≥400δ＝16-25mm点固点图5.2.4楔形卡块点焊示意图打底焊：打底层焊接采用氩弧焊，采取两人对称焊或单人施焊。要搭设牢固的且有足够施焊空间的操作平台，并有挡风设施。两人对称焊时，采用相同的焊接规范，焊接过程中要注意起弧、收弧和接头的质量。氩弧焊打底的焊层厚度不小于3mm。氩弧打底时，调节器放在便于操作位置，灵活调节电流。氩弧打底焊焊接工艺：打底时建议仰焊采用“内填丝”，立焊和平焊采用“外填丝”。起弧时电流应当调大，待形成熔池后，再将电流调节到正常电流，可避免因起弧时熔池温度较低，液体凝固较快，液态金属中气体难以析出。焊接时要力求送丝均匀，等坡口两侧熔化后才填丝，以免造成“未熔合”，可以连续填丝、断续填丝，快慢合适，过快焊缝余高大；过慢则容易产生下凹和咬边。焊丝与焊件表面夹角为15度左右。瓷嘴横向摆动，不要抬得过高，摆动幅度不要过大，以免失去氩气保护。施焊中，应特别注意接头和收弧的质量，接头处要有斜坡，不能有死角；