火力發電廠焊接工藝優化

導語：火力發電廠焊接工藝優化一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1前言

凝汽器作為火力發電廠熱力系統中重要的熱力交換設備，其質量的好壞直接影響到機組運行的經濟性和安全性。火力發電廠汽輪機低壓缸下缸與凝汽器連接一般采用焊接方式，由于低壓缸下缸與凝汽器外形尺寸大、剛性大，造成焊接應力大，焊接變形較難控制。如果焊接順序及焊接工藝選擇及控制不當，容易造成局部焊接應力大，引起焊接變形。造成凝汽器密封性能下降，直接影響凝汽器真空性，甚至引起低壓缸變形，降低汽輪機本體的整體安裝質量。

2工藝原理

（1）低壓缸外形尺寸大，剛性大，焊接應力大，焊接變形較難控制。為了保證焊接過程中低壓缸在各個方向上的最大變形量不超過設計規定值，焊接前在低壓缸下汽缸的臺板四角設置千分表隨時監測變形。（2）在汽輪機廠設計中，普遍采用在低壓缸與凝汽器之間鑲嵌一條高度為100～150mm的連接鐵板，鐵板的上下部分分別與低壓缸下缸和凝汽器接頸進行焊接。焊接時先進行低壓缸下缸與連接板的焊接，然后再進行凝汽器與連接板的焊接。（3）焊接時采用8名電焊工對稱焊接方法，先8人同時點固，然后8人同時采用由內向外、分段退焊的方法。在焊接過程中，利用錘擊的方法消除焊接應力，控制變形量。當局部變形量超標時，采用局部焊接方法調整變形量，從而將變形量控制在規定范圍內。

3工藝流程

凝汽器接缸焊接工藝流程分為：焊前技術準備、焊前施工準備、技術交底、焊口組對、焊工施焊、焊后外觀檢查、焊縫無損檢測、質量驗收等8個環節。

4操作要點

4.1焊接工藝參數。項目開工前，技術人員應熟悉圖紙，清楚低壓缸與凝汽器連接部位的焊縫形式，掌握圖紙對焊接的特殊要求和質量標準，并要熟悉現場，編制焊接工藝指導書指導施工,具體焊接工藝參數見下表。4.2坡口準備。（1）焊件在組對前將坡口表面及附近母材的油、漆、垢、銹等清理干凈，直至發出金屬光澤，清理范圍如下：坡口每側各為10～20mm；（2）坡口形式及對口間隙符合焊件工藝卡要求；（3）坡口局部間隙過大時，應設法修整到規定尺寸（如進行剛性固定或堆焊部分填充金屬），嚴禁在間隙內加填塞物，同時應避免強力對口。（4）焊接前認真檢查被焊接部位及其邊緣20mm范圍內，確認沒有裂紋、重皮、氣孔、砂眼等不允許的缺陷后方可焊接。4.3施焊。（1）凝汽器與低壓缸連接板的高度根據現場具體情況而定，一般采用火焰切割對連接板進行修整，修整完成后使用磨光機對連接板氧化部位進行打磨，直至發出金屬光澤。連接板安裝時焊縫間隙要均勻一致，從而保證焊接線能量輸入均衡，減少焊接殘余應力，控制變形量。（2）焊接前技術員用記號筆對連接板進行分段標識，并注明施焊順序號。焊接時8名焊工對稱布置，每2人分配矩形區域的一個邊，采用分段跳焊法施焊，每段長度約為400mm，每道焊縫厚度4～6mm，同時要求8人焊接速度基本相同，分邊順序及施焊方向如下圖，數字表示焊接順序，箭頭表示施焊方向。（1）焊接方法采用手工電弧焊，電焊機選用ZX7-400型逆變焊機，配備遙控盒便于焊接電流的隨時調整。（2）電焊條選用規格為φ4.0的J507（E5015）焊條。電焊條在使用前按照產品說明書要求進行300～350℃保溫1小時的烘焙，使用時裝入80～110℃的專用焊條保溫筒內，隨用隨取。（3）電焊機采用直流反接，焊接電流控制在130～170A，焊接電壓控制在22～24V。（4）焊接前不需預熱，焊后不需熱處理，焊接過程中控制層間溫度≤400℃。（3）焊接時嚴禁在被焊工件表面引燃電弧、試驗電流。焊接時首先進行點固定位焊，定位焊前，應將連接板固定牢固，連接板固定可采用焊接臨時卡塊的方法。定位焊焊接工藝與正式施焊焊接工藝一致。定位焊要求8人同時開始焊接，由內向外，分段退焊，每隔300mm焊接30～60mm，焊縫厚度4～6mm，點固時先點固間隙小的焊縫再點固間隙大的焊縫，間隙大的焊縫進行點固時，可采用堆焊部分填充金屬或焊接臨時卡塊的方法，定位焊應均勻分布，并確保焊縫質量符合要求。定位焊焊接全部完成后，應逐處檢查其焊接質量，若有缺陷應采用打磨方法清除，重新進行定位焊。當定位焊全部焊接完成并檢查無缺陷后，8人同時開始進行根部打底層焊接，打底焊接每段長度約為400mm，焊接方向由內向外，分段退焊。打底焊接全部完成后，對根部焊縫進行仔細檢查并對缺陷進行消除。根部打底焊接完成并檢查消除缺陷后，8人同時開始填充焊接，每段長度約為400mm，焊接方向由內向外，分段退焊。填充焊接根據連接板厚度的不同填料一遍或兩遍，每一遍填料完成后必須對焊縫進行仔細檢查并對缺陷進行消除，同時在檢查過程中采用錘擊法消除焊接應力。填充焊接完成后，8人同時開始蓋面焊接，蓋面焊接時不進行分段控制，整條焊縫一次焊接完成。在拐角處焊接時必須平滑過渡，接頭錯開，由一名焊工由一邊焊至另一邊，不在拐角處留有接頭。（4）為了消除焊接應力，控制變形量，除第一層和最后一層焊縫外，在焊接過程中應利用手錘或沖擊鉆等工具，采用錘擊法消除焊接應力，每焊接一段400mm焊縫錘擊均勻一次，錘擊時間在2～3min左右。（5）焊接開始后應安排專人每隔20～30min記錄千分表數據，并對8名焊工進行統一指揮，當局部變形量超標時，應停止施焊，采用錘擊法消除焊接應力。變形量較大的地方還應采用局部焊接法進行反變形控制。局部焊接法根據變形量的正負數值選擇不同的焊接區域。變形量為正值時，停止變形超標部位的焊接，用錘擊法消除焊接應力，其它部位焊工正常施焊，直至變形量恢復到0.05mm以下。變形量為負值時，變形超標部位繼續焊接，其它部位停止焊接，同時用錘擊法消除其它部位焊接應力，直至變形量恢復到0.05mm以下。4.4質量檢驗。（1）焊接完畢后，焊工必須對所完成的焊縫清理藥皮后進行100%自檢，焊縫表面不允許有裂紋、未熔合、氣孔、夾渣、焊瘤、電弧擦傷等缺陷。發現有表露缺陷時，用磨光機將缺陷徹底清除干凈后，重新焊接，焊接要求同正常焊接。（2）焊接質量檢驗采用焊工自檢、施工單位專檢、監理及業主檢驗的分級驗收制度。焊縫應成型良好，焊縫邊緣圓滑過渡到母材，焊波均勻，焊縫勻直。焊縫符合DL/T5210.7-2010 表5.0.2-4 D 類工程焊接質量驗收評定標準。（3）對所有焊接完成的焊縫，驗收完成后做焊縫表面滲透檢驗，焊接接頭要求滲透檢驗達到JB/T4730.5-2005 I 級，檢驗比例100%。當采用滲透檢驗發現缺陷時，用磨光機將缺陷徹底清除干凈后，重新焊接，焊接要求同正常焊接，焊接完成后再進行滲透檢驗，直至缺陷消除。

5結語

在低壓缸與凝汽器接缸焊接過程中，通過采用合理的焊接順序和焊接工藝，控制焊接線能量的輸入減少焊接應力，以及錘擊法消除應力控制變形、局部焊接調整變形等措施，從而保證了接缸焊接完成后凝汽器密封性能良好，低壓缸變形量在可控范圍內，為下一步汽輪機整體安裝質量創造了有利條件。

參考文獻：

[1]DL/T869-2012.火力發電廠焊接技術規程[S].2012.

[2]DL/T678-2013電力鋼結構焊接通用技術條件[S].2013.

[3]DL/T5210.7—2010電力建設施工質量驗收及評價規程第7部分：焊接[S].2010.

作者:禹長春 單位:山東電力建設第一工程有限公司