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中国锅炉压力容器焊接工艺的发展水平

中国锅炉压力容器焊接工艺的发展水平 

珠海固德焊接自动化设备有限6435.com    陈毓川
 
      [摘要] 本文回顾了中华人民共和国的成立60中国锅炉压力容器焊接工艺的发展,对所取得的技术进步进行了评估,系统地论述了重要部件关键焊接工艺的发展水平,指出了今后的发展趋势。
 
      [关键词] 锅炉;压力容器;焊接工艺;发展水平
 
1       

       锅炉压力容器是电的、石化工业、煤炭等基础工业的主要设备,也是一种药物、医疗机械、食品、饮料加工不可缺少的重要设备。它直接关系到一个国家工业化发展的规模和速度,与国计民生息息相关,在经济建设中发挥了重要作用。
 
        在我国,锅炉压力容器制造业从无到有,从弱到强,已通过去了60发展历程,现在,黑龙江省哈尔滨已建成、上海、四川自贡、北京、湖北武汉大型锅炉制造基地、供两者用的 、兰氏、大连重型飞机、南华机、广州等压容器制造基地。传统电站锅炉50MW、100MW、200MW高压锅炉的发展600MW亚临界和1000MW超临界锅炉。低压压力容器、中压、高压发展为超高压。单个容器的总重量超过了1000吨。总的来说,,锅炉压力容器的设计制造技术已达到当今世界先进水平。
 
        鉴于锅炉压力容器属于典型的全焊接结构,焊接工艺作为一种领先的制造工艺,在锅炉压力容器的制造中起着举足轻重的作用。毫不夸张地认为,锅炉压力容器制造业是应用最广泛的焊接工艺,新焊接方法、新材料、新设备的最快推广,焊接机械化与自动化程度最高,它是焊接接头质量最严格的应用领域。锅炉压力容器生产6435.com始终以提高焊接工艺水平为技术改造的主攻方向。最近20 年来,通过“六五”、“七五”、“八五”、“九五”国家关键技术改革计划,我国各大锅炉和压力容器生产厂家的焊接工艺得到了迅速的发展,焊接设备的综合改造与更新,先进高效的焊接工艺得到了广泛的应用,使焊接工艺整体水平接近世界先进水平,达到世界先进水平。
 
        为了促进焊接工艺的进步,审查和客观审查成就,同时指出,未来的发展方向似乎是十分必要的。然而,由于本文篇幅有限,,仅对这些技术中最关键的部分进行了类似下讨论。
 
2    厚壁锅炉汽缸与压力容器纵向环焊缝焊接工艺

        大型电站锅炉汽包结构(计划1)所示,它的最大壁厚已经超过200mm。高压加氢反应器和核能容器的壁厚与核能容器的壁厚相近300mm。不用说,焊接工作量很大,必须采用各种高效的焊接方法,按照传统的制造工艺,现在,纵缝采用了三丝电渣焊,这是现在最有效的焊接方法。On600MW亚临界超高压锅炉汽包,由于墙的厚度不同,,用埋弧焊代替电渣焊,可以代替电渣焊。国外锅炉生产厂家多采用多丝埋弧焊.。在我国,例类似哈尔滨锅炉厂采用窄间隙埋弧焊,可以获得更高的焊接效率。

 
        传统的滚筒环节点焊接方法主要有标准宽槽埋弧焊、单丝埋弧焊或双丝埋弧焊,虽然埋弧焊是一种有效的焊接工艺,,但由于有大量的环形接缝,,长焊接周期,它常常成为锅管或高压容器焊接生产的瓶颈。为此,在上个世纪,8020世纪90年代初进行了一系列的实验研究,提出了一种窄间隙埋弧焊厚壁接头的新工艺,也就是说,在(计划2)采用连续多水平多通道焊接方法,在狭缝内完成了厚壁接头的焊接。1984年,哈尔滨锅炉厂率先从瑞典ESAB6435.com推出一套EHD 窄间隙埋弧焊系统,包括4×4柱梁机械手、100T自动防失控辊架、窄间隙埋弧焊头自动跟踪LAF-1000 埋弧焊接电源及自动控制系统,其形状显示在(计划3)。
        与传统的宽槽埋弧焊接比较,窄间隙埋弧焊具有下突出优点:
 
        1)窄间隙埋弧焊与常规宽坡面截面面积的比较,接头的宽度可减少约30%~60%。相应地降低了灌装线和焊剂的消耗35%上。当接头壁厚大于50mm时,提高焊接效率1.5~3一次。接头壁厚越大,接头壁厚越大,效率提高的一次数越大,效率提高的一次数就越大。
 
        2)焊缝截面和焊缝水平的减小使接头的焊接残余应力明显减小。同时降低了厚壁焊缝中的氢含量,从而提高了低合金钢焊缝金属的抗冷裂性能。这样,可以简化焊接过程,适当降低预热温度和焊后热处理温度或缩短热处理保温时间,适用于几种低合金钢厚壁焊缝,氢处理或中间热处理甚至可以消除。
 
        3)在不降低焊接总效率的情况下, 可实现低热输入焊接工艺,并通过对焊缝成形和尺寸的控制,它能充分利用焊缝的重复热作用,减少或消除某些焊缝和热影响区的粗晶组织,从而明显提高了焊接接头的冲击韧性和断裂抗力。
 
        4)当焊接在两边几乎平行墙壁的槽中时,大大降低了母材对焊缝金属的稀释度,基本上可以保持恒定值,这提高了每个焊缝中金属成分的均匀性,焊丝可以使用-熔剂间冶金反应获得高质量、高纯焊缝金属,类似此,采用低合金成分的焊丝可完成力学性能满足要求的厚壁接头,它进一步改善了经济。
 
        多年的实际生产和应用经验表明,,窄间隙埋弧焊是一种行之有效的厚壁焊缝埋弧焊方法、质量 、低功耗先进焊接工艺,并已在大型锅炉、压力容器制造厂推广应用。现在,国内稳定成功的窄间隙埋弧焊系统得到了稳定、成功的应用20多集,取得了可观的经济效益。
 
        为使窄间隙埋弧焊成功地应用于厚壁锅炉管和压力容器的纵向环焊缝,必须克服下列技术困难。第一次,在窄缝焊接中,必须研制出一种具有良好除渣性能的专用焊剂。通过大量的实验,它已经被证实了,国内的 SJ101、SJ102烧结熔剂,无论从冶金特性, 除渣能满足厚壁窄间隙埋弧焊的要求,这为全面推进这一先进进程创造了有利条件。其次,窄间隙无缺陷质量 焊缝的焊接, 在多通道连续焊接工艺的应用,焊丝与坡口侧壁之间的距离必须与焊丝突出长度严格一致。类似此,焊接头必须切割备高精度的二维跟踪系统和焊接喷嘴的自动偏转机构,相似计划4所示。钢瓶环缝焊接时,还应切割备自动防偏辊架,在长时间的连续扭转过程中,工件的轴向位移是不产生的,确保焊接喷嘴始终位于坡口中心。第三,提高槽形加工和接头装切割的精度是必要的,确保节点几何尺寸的一致性。间隙偏差过大可能导致焊丝-由于侧壁间距超出允许范围而导致焊接缺陷的形成。
 
        除瑞典外满足上述要求的窄间隙埋弧焊头ESAB6435.com已经完成了生产,国内哈尔滨焊接研究所也得到了成功的发展,已经上市很多年了,对促进窄间隙埋弧焊的推广起到了积极的作用。
 
        为进一步提高厚壁接头窄间隙埋弧焊的效率,近几年来,研制了一种双丝串联窄间隙埋弧焊装置。计划5拿出来ESAB6435.com不久前的 研制的双线窄间隙自动埋弧焊工 外形。
  
3   大直径厚壁管焊接工艺

        厚壁罐和高压容器的筒体及密封头,基于媒体工作流的需求,通常需要焊接大量不同直径的喷嘴,它是一个大直径厚壁管(d≥450mm)焊接工作量最大。为了保证管道焊缝的强度,要求绘计划6全穿透接头。这种管道焊缝不仅充满大量的金属, 焊缝轨迹为鞍形.,焊接操作困难,焊接过程自动化不是一件容易的事, 最原始的焊接工艺是焊条电弧焊或药芯焊丝电弧焊.,低焊接效率, 焊工的工作条件也很差。类似此,许多焊工致力于探索切实可行的解决方案。
        总结过去几十年的经验,下面的解决方案已成功地应用于实际生产中:
 
3.1 大直径管道机械模具埋弧焊专用机
 
        这个特殊平面的结构相似计划所示7所示,它的特点是将芯棒压缩到喷嘴的内孔,用同样的心,焊接头和悬臂固定在芯棒套上,由马达驱动360°扭转。该机械模具使焊枪能够沿着槽的鞍形曲线精确移动,本实用新型可避免焊接机连续扭转时缠绕焊接电缆。这种焊管机的缺点是在焊接工艺,焊工操作人员仍然需要随时监控焊枪的位置,并作出适当调整。
 
3.2   通用自动焊接中心解决方案
 
        例类似,采用单缸体焊接管的制造工艺方案,大直径管道可采用自动焊接中心焊接,采用柱横梁操作与焊接定位器相结合的方式,相似计划8所示。在这种情况下,该焊接头切割有二维跟踪系统,可使焊枪跟踪接头的鞍形轨迹,定位器使管道绕其中轴扭转,并适度倾斜预设程序,使焊接池始终处于平焊位置,允许高热量输入焊接,提高焊接效率。
 
        焊接大直径马鞍管,焊枪轨迹复杂多变,它要求操作者和定位器共享6轴的协调作用(相似计划9所示)。整个焊接过程包括PLC程序控制。
 

3.3 自适应控制自动管道焊接系统
 
        根据锅炉汽包和压力容器的传统制造工艺。汽缸装切割后,大直径喷嘴总是焊接在一起,类似此,上述解决方案有很大的局限性,相反,必须采用直接安装在管道上的自动焊接系统。计划10向意大利展示Amsaldo上个世纪的6435.com8020世纪90年代末引进自适应控制的自动管道焊接系统的出现。它是由一个轴垂直移动的(Y)、径向运动轴(Z)、扭转轴和探针横向移动轴(W)构建,它也可以与定位器和滚筒架结合使用,将焊接池始终保持在平焊位置,相似计划11所示。这个自动焊接系统最大的特点是,焊接前只需预置焊缝宽度,控制系统采用自编程.,确定焊缝数量、焊接顺序和焊接速度。焊接工艺,将测得的探头接头宽度与预设值进行了比较,修改每水平焊缝数量和焊接参数,确保焊缝的最佳成形,并与沟槽的侧壁进行良好的融合。
        这种管道焊接系统适用于管径范围φ355~1355mm,节理鞍坡r/R≤1/2。Z轴和Y轴的定位精度为0.2mm。广泛适用范围,它能满足大多数普通规格喷嘴的焊接要求,实现焊接过程的全自动化,从根本上解决了大直径管道焊接自动化问题。
 
        但必须指出,这种自适应控制自动管道焊接系统推广应用的必要前提是汽缸的喷嘴开口槽采用加工方法(类似无聊)进行处理,类似此,接头的宽度和坡口的尺寸偏差都在机械化焊接允许的范围内。
        1987年,哈尔滨锅炉厂曾经去过意大利Amsaldo是6435.com订的两套这种管道焊接系统,这为该厂实现大口径管道焊接自动化奠定了基础。
        现在,国内有多家专业生产焊接自动化设备的6435.com,可设计制造大直径马鞍管自动焊工 ,已应用于锅炉压力容器的生产中,但有些模型的结构很简单,在焊接工艺,操作人员仍然需要不断的监控和调整,焊接自动化程度有待进一步提高。
 
4   锅炉集箱纵向环焊缝焊接工艺
        锅炉集箱是电站锅炉的重要高温高压部件之一,其典型结构相似计划12所示。On200MW及下电站锅炉,集箱缸大多采用大直径厚壁无缝钢管。而为了300MW大容量电站锅炉及上,由于头筒直径大幅度增加,直径大于600mm集箱筒是用钢板冲压成形而成的1文章或2带钢的纵向焊缝是通过焊接焊接而成的。单丝通常用于集箱筒的纵向接缝、高效的焊接方法,类似多丝埋弧焊或窄间隙埋弧焊, 焊接工艺和设备与锅筒纵缝焊接基本相同。
        在集箱筒与头盖或端盖之间的环接缝,由于焊接量大,焊接工作量大。因为头筒的内径主要在600 mm下,端盖的深度很浅,从圆柱体内部焊接是非常困难的。按照传统的制造工艺,通常使用计划13A锁接头, 底部可从外部用电极弧焊进行底焊2~3水平,然后用埋弧焊填充盖面。但是这种连接形式的致命弱点是它容易在锁部位发生间隙腐蚀,由于应力集中,缩短了掘进机的运行寿命。为保证电站锅炉安全运行,将集装箱环接头对接槽转换为拉拔13B一面完全穿透的形式,相似计划所示,底部采用钨极氩弧焊密封,在一侧和两侧形成焊接珠,焊条电弧焊增稠,最后用埋弧焊填充盖。虽然这种焊接工艺保证了接头的质量,然而,焊接效率却有所下降,它必然会寻求一种更有效的焊接工艺。
        通过详细的比较分析和大量的实验研究,可以得出结论:,壁厚80mm下集装箱对接环接头,只采用槽宽12mm 的窄间隙熔化极脉冲电弧气体保护焊, 在提高焊接效率的同时,提高了焊接效率,获得较高的经济效益。该焊接工艺的工作原理相似计划所示14。与窄间隙埋弧焊比较,可以节省更多的焊接材料,提高焊接效率1~2一次,接头力学性能的进一步改善。1974~1978年,哈尔滨锅炉厂成功地采用窄间隙熔化电极脉冲电弧气体保护焊焊接碳钢环焊缝和低合金耐热钢集箱,取得了令人满意的结果。
 
5    锅炉集箱密排管焊接工艺
        浓密排管在集箱缸体上的焊接是其固有的特点,一200MW电站锅炉集箱上的喷嘴总数接近1万,焊接工作量非常大。因为这些喷嘴大多排列成密集的排,喷嘴之间的距离很小,焊接自动化是困难的。已经有一段时间了,它们大多采用电极弧焊,但效率很低,焊接质量不易保证。不久前的 ,许多锅炉制造商转向实心焊丝或药芯焊丝气体保护半自动焊接,效率可以提高0.5~1一次,焊接材料节约20%~30%,但还是无法摆脱人工操作,由于气体保护焊枪的重量大于电极弧焊钳的重量,相反,焊工的劳动强度增加,类似此,推广这种半自动焊接的电阻,必须探索更先进和更实际的解决办法。从最近的发展趋势来看,焊接机械手和焊接机器人是实现集装箱密管焊接机械化和自动化的有效途径。
 
5.1   头管焊接机械手。计划15向意大利展示Amsaldo6435.com研制的计算机控制头管焊接机械手系统的全貌。焊接机械手的结构相似计划所示16,局部熔透与全焊接管接头的连续自动焊接,相似计划17所示。
 
       机械手由一个扭转轴构建Φ、垂直运动轴Z横向移动的轴X构建,由伺服电机驱动。气动膨胀机构在管道上的定位与对准。焊接工艺,通过电弧参数的控制,焊枪可以自动跟踪焊缝。PC机对焊接参数A/V、送丝速度、两侧摆动幅度和停留时间的程序控制。计算机软件使焊枪能够完成d1/d2≤1/3基于鞍座曲线的鞍座曲线运动,并能达到15不需要操作人员干预的水平焊连续焊接。机械手包括RST1和RST2 两个模型,焊管的直径与焊管的直径相对应28 ~100mm和80~400mm。管接头间距取决于接头形式,全渗透45mm,局部渗透35mm。该焊接方法是采用实心丝脉冲电弧混合气体保护焊。类似果您切换到自保护药芯焊丝弧焊,管接头间距可减小为25mm。计划18给出了用这种焊接机械手焊接管道接头的焊接截面,结果表明,焊接质量良好。
 
5.2 头管焊接机器人工作站。采用焊接机器人自动焊接集装箱紧密排管应是最好的解决方案,许多锅炉制造商,类似“武术锅”、“把锅放上”和“它有一个平底锅”国外引进了带头管的焊接机器人,但效果并不理想。这主要是由于提早的 焊接机器人功能不能满足集装箱紧密管道焊接的技术要求。最重要的是必须掌握下两项关键技术,即焊接工艺焊枪电弧点的自动检测和准确定位,焊枪焊缝轨迹的自动跟踪;其次,选择适合于机器人焊接的焊接方式,以及保证焊接质量的焊接工艺方法。
 
        计划19给出了最新研制的头管焊接机器人工作站的全貌。它是倒装的6轴机器人、悬臂梁、履带平车、车削机、焊接电源、送丝机、中央主任等,切割有焊缝检测定位和焊缝轨迹跟踪系统,确保焊枪准确地定位在要焊接的焊缝的起始点,电弧参数控制自动跟踪焊缝轨迹。中央主任可以根据预编程序来协调工作站的所有模块。计算机软件控制和管理机器人工作站各运动轴的运动,使其具有人机交互和故障诊断功能。机器人工作站20000 mm笔划重复定位的精度为0.2mm,机器人各轴的重复定位精度为0.1mm;管的适用外径是25~150mm,接管的最大高度是1000mm,管壁的厚度是3~15mm;最小轴向和周向管道间距为50mm;焊接工艺方法是对脉冲进行优化MIG/MAG焊;类似果采用自保护药芯焊丝弧焊,则管道间距可减少到35mm。根据上述技术特点数据, 该机器人工作站能够满足大多数集箱管焊接的技术要求。
 
6   锅炉受热面零件焊接工艺
        锅炉受热面部件,包括省煤器、过热器和再热器,其典型的结构形式相似计划所示20。这些部件的制造过程大致相同, 也就是说,直管通过各种焊接方法连接到指定的长度,然后在系统弯管机上弯曲成蛇形管道,最后,它被组装成一个管屏幕,由于上述受热面零件焊接和弯曲工作量大,大多数锅炉制造商使用它相似计划所示20 本文介绍了蛇形管焊接生产线的研制。
        On一些特殊的弯曲部件,采用先弯曲后焊接的制造工艺。在这种情况下,采用全位置手工氩弧焊和自动氩弧焊完成管件对接连接。
        现在,直管连接的焊接方法主要有下几种:(1)焊接工艺主要用于直管接头:摩擦焊、闪光电阻对焊、中频感应加热压力焊、自动TIG 焊、等离子弧焊、自动MIG/MAG焊接和热丝TIG焊接等。前三种压力焊接方法主要采用中间、高压电站锅炉蛇形管件的生产,超高压超临界大型电站锅炉,相应的制造工艺要求对受热面部件进行管道对接100%XX射线探测, 类似此,必须采用上述各种熔焊方法。焊管机的结构基本上是以管式扭转机头的形式固定的,相似计划21所示。
        锅炉受热面部件均为直径φ60mm下小直径控制在,管壁厚度根据工作压力和钢级而定,在2.5~13mm变化范围内。管壁5mm下是薄壁管, 管壁6mm上面是一根厚壁管道。各种熔焊方法的适用范围基本上可以根据管壁厚度来划分。
6.1 自动TIG焊。TIG焊接按充丝方式分为自熔丝.TIG焊丝填充TIG焊;直流电流可以根据焊接电流的类型来划分TIG焊接与直流脉冲TIG焊,它的共同特点是电弧在小电流下是非常稳定的,美观焊缝成形,容易实现单面焊和双面成形底封珠,特别适用于小直径薄壁管的焊接。
        小直径薄壁管对焊的主要问题是熔池热不易丢失,慢冷却速率, 容易引起过热,导致焊接肿瘤,甚至焊接。类似此,必须采取相应的技术措施, 加快冷却速度,防止过热。当管壁厚度大于3mm连续多水平焊接,应该按照计划表22 类似管道下半圆所示,加了一个水冷铜块。另一方面,设计了合理的槽型和尺寸, 尽量减少焊缝的水平数和熔敷金属的数量。生产中实际使用的凹槽的形状和大小相似计划所示23所示。
        壁厚小于3mm基于GIS的小直径管道对接接头,自动TIG焊接时不需要添加水冷铜块,但为了确保焊缝成形良好,,弧形坑不会倒塌,采用直流低频脉冲TIG 焊,焊接质量非常稳定。
        自动TIG焊接的另一个重要优点是它可以用于碳钢、低合金钢、任何锅炉用钢,类似铬钼耐热钢和高铬镍奥氏体耐热钢,焊缝合格率通常在98%上。中国锅炉生产6435.com锅炉受热面部件的生产的应用,自动TIG焊接已成为一种广泛应用的焊接工艺。自动TIG焊接的缺点是低焊接效率,不适合壁厚5mm上述小直径厚壁管。
6.2 自动等离子弧焊。等离子弧焊与传统TIG焊接比较,高电弧温度和能量浓度,等离子弧穿透能力强,具有锁孔效应,也就是说,在焊接熔池被等离子弧穿透后形成一个小孔,随着焊枪的前进,这些洞很快就被熔池中的金属填满了,形成双面焊缝。这是由于独特的形状玻璃形状的等离子弧焊焊缝,相似计划24所示。
        利用等离子弧焊接特性,对小直径管道的焊接与等离子弧焊接特性进行了比较TIG双焊提高焊接效率, 并可焊接生产出优良的质量、成形精美的焊缝,见计划25。
        小直径管道对接等离子电弧焊,因为电弧能量的集中,不像TIG焊接很容易过热,但在戒指的末端,类似果不采取适当的技术措施,熔池仍有可能下沉,甚至形成一个焊接肿瘤,类似此,在电弧闭合阶段,离子流和焊接电源应按照预先设定的程序进行衰减。
        哈尔滨锅炉厂成功地应用了这种先进的焊接工艺φ42mm×5mm,12- Cr1MoV和φ42mm×3.5mm,12Cr1Mo-WVTiB低合金钢管蛇形管件的批量生产,取得了令人满意的结果。
        上海锅炉厂还将等离子弧焊技术应用于弯管件对接接头的全位置焊接, 以保证焊缝在垂直和背面焊接位置的良好成形,采用直流低频脉冲焊接电源, 焊接工艺参数由程序控制,焊接效率比全位置自动TIG焊接高度1~2一次。
6.3 自动热丝TIG焊。为了克服TIG低焊接效率,早在上个世纪,80自今年初以来,热蚕丝的开发已取得了成功TIG焊接工艺,在进入焊接池之前,电线将被填满,使用独立电源加热到红色状态(见计划26), 焊丝熔化速度大大加快,在相同的焊接电流下,沉积速率等于相同的焊丝直径MIG焊接速率。类似此,这种焊接工艺有其自身的优点TIG焊接特性,有MIG高效率焊接,适用于小直径厚壁管对焊。
       1987年,“它有一个平底锅”和“东锅”来自加拿大C.E6435.com引进了直管自动对接TIG 焊接设备3台,并于次年投入膜水冷壁直管长焊生产,在提高焊接效率的同时,焊接质量非常稳定。
        最近,“把锅放上”和“它有一个平底锅”一个接一个来自法国Polysouole6435.com引进了更先进的技术、直管长度自动热丝自动化程度较高TIG焊接设备。计划27显示设备的形状。所述焊接机床机身由焊接机床机身和焊接机床机身构建、左右双夹紧机构、扭转驱动系统、焊接头、600PC晶体管逆变焊接电源的构建及计算机程序控制系统。焊接头安装3套筒送丝机构,可以快速切换所需的焊丝类型,节省辅助时间更换焊丝,见计划27。焊接头还切割有焊枪摆动机构和AVC自动主任,适用于厚壁管道对接接头的连续多水平焊接.,焊接程序可以用笔记本电脑和专用软件编程,易用,通过短期培训后,焊工可以掌握它,计划28显示一下这条自动热线TIG焊管设备全貌。
        自动热丝TIG适用于焊接设备的管径范围为32~76mm,管壁厚度3~13mm,总直管连接长度86m。设备在里面“把锅放上”和“它有一个平底锅”多年来在直管长焊接生产中的稳定应用,积累的成熟经验,证明热丝TIG焊接是厚壁管道对接接头的一种高效焊接方式、高质量焊接方法,值得进一步推广应用。同时,对国内特种焊接设备制造商提出了新的产品开发方向。
 
6.4 自动脉冲电弧MIG/MAG焊。蛇形管壁厚随锅炉工作参数的增加而增大。在300MW 大容量亚临界和超临界电站锅炉,壁厚大于8mm厚壁管占相当大的比例,焊接工作量急剧增加,必须采用能适应小直径管道焊接工艺特点的高效焊接方法。
        早在上个世纪,80在时代之初,加快大容量电站锅炉国内的 化,来自美国的锅和锅C.E6435.com引进了600MW、300MW电站锅炉的设计与制造技术。本6435.com主要采用自动脉冲电弧法生产锅炉受热面元件用小直径厚壁管MIG /MAG焊接工艺。根据技术引进合同, 在厚壁管生产中采用了这种先进高效的焊接方法,和来自C.E 是6435.com订的直管长度自动脉冲弧MIG /MAG焊接设备。通过必要的焊接工艺试验,投入试生产,然而,焊接合格率始终不能达到工厂规定的最低合格率95%。焊接缺陷主要是根部焊缝弧起始点未熔透。以找出这种未焊透形成的原因,对电弧点火过程的电流波形进行了检测和分析,结果表明,原自动脉冲弧MIG/MAG焊接设备匹切割PA -3在电弧点火过程中,焊接电源的电气参数非常不稳定。在引弧时刻,焊接电流上升到额定值的时间是一样长的0.163s,从引弧到稳燃,形成喷射转变的时间就像4s。类似此,由于电弧初始热的缺乏,很容易形成未焊接熔深。试验证明,PA -3A型焊接电源的动态特性不能满足小直径厚壁管的特殊焊接要求。为了解决这个技术问题,它有平底锅19872000年,他与日本大阪变压器6435.com联合开发了一种直接管道接头MIG/MAG焊工 专用晶体管脉冲焊接电源,主要的评价指标是提高电弧点火时焊接电流的上升率。通过反复的实验,,最后,将引弧电流的上升速度缩短到20ms,特定匹切割PA-3晶闸管焊接电源速度快8两一次上。大量的直管对焊试验证明,采用改进的晶体管脉冲焊接电源,可以完全消除根焊电弧起始点的不熔透现象。批量试生产中的焊缝质量检验结果表明:,合格率可达98%,满足焊接生产线对焊接质量稳定的要求。改进的晶体管脉冲焊接电源的名称被命名为TRA -350型,并将其作为大阪变压器厂的定型产品投放市场。
        TRA-350晶体管焊接电源还切割备了一个控制模块来填充电弧坑。注弧坑时通过调整电弧电压和焊接电流控制焊缝成形,稳定了小直径管道环接接头的质量。
        此外,还具有上述焊接功率输出特性, 接头槽型和尺寸、装切割质量对电弧点火的稳定性和起始点的质量有一定的影响。我测试了计划表29所示3一种凹槽的形式,第一个1种和第2种子槽形, 引弧过程稳定,焊缝成形良好,而且很容易实现完全渗透;第3以种子槽的形式来保证装切割质量是不容易的,根部焊缝起始点的焊接质量不稳定。对管端内孔的加工最好进行修正,消除焊缝的错误边缘。此外,接头装切割间隙应控制在不大于0.5mm。
       自动脉冲电弧MIG/MAG对上述焊接电源和焊接工艺进行了改进,已稳定地用于从碳钢到铬镍奥氏体钢等各种小直径厚壁管的长对接,按质量、按时完成大容量电站锅炉的生产任务,作出积极贡献,开始了MIG/MAG高温高压构件焊接生产应用新形势。特别是全数字控制MIG/MAG现在,焊接设备技术已相当成熟,MIG/MAG焊接将在这一重要的工程领域发挥更大的作用。
6.5   固定管对接全位置焊。锅炉受热面部件,由于结构形状的限制,必须采用先弯曲后焊接的制造工艺。在气体中-蒸汽联合循环锅炉,为提高受热面元件的热效率,采用翅片管作为加热元件。在这种情况下,翅片管系统必须第一次组装,一排排焊接弯头,相似计划30所示。当管道对焊的上述部分, 管件不能自行扭转,必须在所有位置焊接,在工程中,它统称为固定管道对接接头的全位置焊接.。
        现在,锅炉受热面部件的生产, 采用手工钨极氩弧焊和自动钨极氩弧焊是固定管对接接头全位置焊接最常用的方法。由于小直径管道对接接头焊接困难,小直径管道对接接头难以焊接,技术要求复杂,手工氩弧焊不仅效率低,质量不太稳定。通常有必要培养一名合格的焊工3培训期超过一年,类似此,采用全位置自动氩弧焊,在技术方面,,还是从经济角度来看?,这都是必须的选择。类似“它有一个平底锅”为了完成第一个1台600 MW大容量电站锅炉试生产任务,来自美国MAGNATECH6435.com推出一个400全位置自动氩弧焊工 , 主要用于高品质要求、过热器铬镍奥氏体钢管对接接头的全位置焊接操作困难,取得了令人满意的结果。然后来自瑞典ESAB是6435.com订的A21 PRC 33-90固定管全位置自动氩弧焊工 , 焊接头的形状相似计划所示31,焊枪装有摆摆机构,AVC主任,焊接电源可精确分段程序,主要焊接工艺参数的控制,可焊接管壁的最大厚度可达13mm。
        在气体生产中-蒸汽联合循环锅炉, 这壶又是从法国来的Polysoude6435.com的一份订单6 台MU IV型管-全位置自动氩弧焊工 。这种开式焊管头结构紧凑、简单、操作方便,它的形状相似计划所示32。切割PS-254型晶体管逆变焊接电源,最大得分10段程序,主要焊接工艺参数的控制,典型的参数程序控制曲线相似计划所示33所示。此外,焊接电流可以实时显示在面板屏幕上,焊枪电弧电压和扭转角,可以储存60预置程序,按需呼叫。PS-254焊接电源的形状和控制面板的布局相似计划所示34。
       这种全位置自动焊管机适用于上述自动焊管机.“它有一个平底锅”联合循环锅炉在联合循环锅炉的生产中发挥了不可替代的作用,同时,解释,焊接质量要求高、在焊接工程中,实现焊接过程的综合自动化是十分必要的。
 
7   膜式水冷壁筛管的焊接工艺
        膜水冷壁是大容量高效锅炉不可缺少的重要构建部分,通常,翅片管或光滑管是用扁钢焊接的,见计划35。随着锅炉容量的增加,膜式水冷壁管筛的形状和尺寸都在增加,最大可达长度24m。一600MW锅炉膜式水冷壁管筛网焊缝的总长度与锅炉膜式水冷壁筛网的长度相当400km。类似此,膜水冷壁零件的焊接工作量占相当大的比例,要求采用高效的焊接方法。近几年来,随着翅片管价格的持续上涨,,和规格、该品种不能满足设计要求,有必要使轻质钢管与平板钢的焊接成为膜式水冷壁筛网的必然选择,导致焊接工作量增加一一次。
        提早的 ,膜式水冷壁筛管焊接生产中的几个问题,最常见的应用是多头高速自动埋弧焊.,焊接速度最高120m/h, 实际生产中焊接速度的选择70~90m/h。“它有一个平底锅”来自加拿大C.E6435.com引进的膜式水冷壁管筛6自动埋弧焊工 ,可同时焊接6带膜水冷壁筛分接头,高焊接效率。
        采用高速自动埋弧焊不仅需要相应的自动焊接设备,应采用性能满足要求的高速磁通。经验证,国内的 SJ 501烧结焊剂可满足膜水冷壁筛网高速埋弧焊的要求, 为膜水冷壁的规模化生产提供了物质保障。
        膜式水冷壁筛网自动埋弧焊的缺点是只能在平焊位置焊接,膜式水冷壁管筛气密性要求双面焊接。这样,单面焊接后,,焊接零件需要修正, 翻转并焊接其次面,类似此,生产辅助时间大大延长,经常成为阻碍及时完成生产任务的瓶颈。
        为了进一步提高效率,缩短生产周期,日本三菱率先开发膜式水冷壁筛管焊接新技术——双面脉冲电弧自动MAG焊接和焊接设备,屏幕光管与扁钢之间的焊接接头可同时从两侧焊接, 焊接后不需要对焊接件的直线度进行修正,生产效率明显提高。与埋弧焊比较,通量消耗被省略,节约生产成本。
        为了尽快将这一新的高效工艺应用于膜水冷壁的生产中,“它有一个平底锅”和“东锅”早在1988介绍了日本三菱6435.com研制的膜水冷壁自动双面脉冲电弧.MAG焊接设备, 其次年投入生产,计划36显示了这个焊接设备的全貌。12自动膜式水冷壁管筛MAG计划中分别显示了焊接设备的结构和焊枪的布置37和计划38。
       现在,管子屏幕是自动的MAG所述焊接设备与相应的支撑设备和输送滚子台相结合,形成计划解39本文介绍了膜式水冷壁筛网的焊接生产线,不仅进一步提高了生产效率, 扩大生产能力,保证了筛管焊接质量的稳定。为锅炉膜水冷壁的规模化生产提供了先进的工艺手段和技术设备.。
        适用于膜式水冷壁管道筛分焊接生产线的管径范围类似下:(1)管径范围类似下:(1)管径为φ25.4~76.2mm,管壁厚度3.5~9.0mm,最大管长25m, 扁钢宽度12.4~110mm,扁钢厚度5~9mm, 管幕最大宽度1500mm,可焊接钢是碳钢和低合金钢。
        膜式水冷壁管屏是自动的MAG焊接设备的最大特点是2焊枪是同时在平焊位置和后焊位置从管幕前后两面焊接而成的。以确保焊缝成形良好,必须使用脉冲电弧MAG焊接工艺与财富Ar (80% 上)+CO2混合气体,以脉冲注入的形式传递液滴。即使在后面的焊接位置,焊接过程也非常稳定。类似此,匹切割焊接电源是日本大阪变压器6435.com生产的晶体管脉冲MIG/MAG焊接电源, 具有良好的输出特性,脉冲电流和基波电流可以分开调节。脉冲电流幅值、宽度和脉冲频率根据预先设定的线材等级、直径、引线长度和送丝速度的自动优化,确保焊接电弧处于无飞溅的最佳状态。
        以全面推广这一先进的新技术,中国有许多专业的焊接设备制造商,他们可以设计和制造自动双面脉冲电弧膜水冷壁管筛网MAG焊接设备。到现在为止,国内一批膜式水冷壁管道筛分焊接生产线已经成功投入使用。
 
8    换热管/管板接头焊接工艺
        电站锅炉、汽轮机辅机、化工设备和核电站管式换热器的制造,管子/管板接头焊接是一项重要的关键技术。这种接头不仅数量大,质量要求高。许多大型换热器是由长度和结构等因素造成的,无法垂直安装焊接, 你必须水平地组装它,这个管子/管板接头的全位置焊接,增加了手术的难度。某些核电站的热交换器,确保接头的紧密性,要求管/管板以全焊接对接接头的形式连接(见计划40)。这就需要使用所谓的内孔焊接工艺.,焊接过程更为复杂。
        在热交换器的生产中,管子/管板接头最常用的焊接方法是手工钨极氩弧焊和自动钨极氩弧焊。管径大于30mm.的管道/细丝也可用于管板接头MAG焊。用于高质量的管道/管板接头基本采用钨极氩弧焊,焊枪自动扭转。该焊接头的典型结构相似计划所示41所示。
       现在,在世界上,瑞典ESAB6435.com、美国Arc Machines6435.com、德国Orlimatic6435.com和法国Polysoude该6435.com已批量生产管道/管板接头的自动扭转TIG焊工 。我国各大锅炉、化工容器制造6435.com均已从上述6435.com引进了这种自动焊工 20多集,并已成功应用于换热器生产中。美国上海电站辅助设备厂Foxweld6435.com引进了一套完整的换热器制造技术和设备,使这家工厂成为我国第一家工厂1家庭使用坐标自动管道/管板焊接机床换热器专业生产6435.com。该机床具有机械对准和定心功能、焊接过程程序控制、操作灵活方便的优点。最近,意大利Maus6435.com推出MA -1800 Tuvbo型集电管,端面加工与焊接一体化数控加工中心(见计划42)。焊接接头的自动定位,大大改进了管道/管板接头加工与焊接的自动化程度。
       管子/管板连接与固定管-管道对接相似性,焊接工艺,焊接头需要不断地改变焊接位置,即实现全位置焊接.,为了主要焊接工艺参数的控制,必须对匹切割的焊接电源和控制系统进行精确分段。On管道来说,/管板对接接头,这个计划表必须采用43本文所展示的专用内孔焊枪。类似此,管子/管板接头自动焊工 也是一种精密焊接设备, 采用最先进的机械设计和数字控制技术,保证焊接接头的行走精度、焊接工艺参数的稳定性与整机运行的可靠性。
    
9    结束语
        要而论之,中国锅炉、压力容器焊接工艺60发展历程,现在,总体上已达到国际先进水平,一些关键的焊接工艺已经在世界领先。我国五大电站锅炉生产厂家的焊接自动化程度已经接近或达到了水平80%。6435.com的国家不仅征服了它1000MW大容量超临界电站锅炉的技术难点,采用先进的双丝窄间隙埋弧焊接工艺焊接总重量650t 的加氢反应器,焊接质量完全符合相应国际标准的要求。像 ,我国已具备制造超大型压力容器的能力。
        但6435.com应该看看,上述锅炉、压力容器焊接工艺的进步得益于技术的引进,大多数焊接自动化设备是从国外订购的。为进一步加强中国锅炉建设、压力容器制造能力,应高度重视知识创新与技术创新,积极推进先进焊接自动化设备国内的 化。
        同时,6435.com应该清醒地意识到,中国锅炉压力容器制造业,与世界发达国家相比,生产能力是否、生产效率、技术设备的先进性与产品质量控制与管理,在应用技术标准和信息技术方面存在很大差距,仍然需要不懈的努力,全面推广先进制造技术,加快6435.com现代化建设,增强国际竞争力。
 
书目
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