窄间隙埋弧焊工艺在电站锅炉主焊缝中的应用

电站锅炉TG-130/13.73-M4主体锅筒采用92mm厚的BHW35钢板焊接而成, 其较高的压力 (13.73MPa) , 较大的容积以及复杂的工作环境使之对该锅筒主焊缝的焊接质量要求更为严格, 其中焊接工艺尤为重要。在不断的焊接试验基础上, 本文总结出一套合理的焊接工艺, 保证了焊接质量, 满足了制造要求。

1. 技术要求

(1) 工艺要求

1) 破口加工容易, 组对简单;

2) 焊接参数稳定, 焊缝脱渣性好;

3) 焊前准备简单, 工人操作容易。

(2) 质量要求

1) 焊缝外观质量符合国家质检总局颁布的《锅炉安全技术监察规程》TSG G0001-2012 (以下简称《锅规》) 第4.5.1条要求;

2) 焊缝的无损检测按《锅规》第4.5.4条要求, 不低于Ⅱ级;

3) 焊缝机械性能符合标准《承压设备产品焊接试件的力学性能》NB/T 47016-2011中的要求。

4) 焊接接头金相试验符合《金属组织检验方法》GB/T 13298-2015的要求。

2. 焊接工艺

焊接工艺选用φ4.0mm的H08Mn2Mo A焊丝和SJ101焊剂, 坡口型式见图1, 施焊时选用的焊接参数见表1。

焊接层次图见图2, 整个焊接过程, 最小预热温度150℃, 最大道间温度300℃。焊后进行消氢处理, 且在焊后温度不低于150℃前进行, 消氢处理加热温度300-400℃, 保温时间2-3h。

对接时, 介于筒节间隙无法完全均匀一致, 正面焊完必须用碳弧气刨挑焊根, 以保证焊缝质量。本文选用的是92mm厚的BHW35钢板, 坡口为U型坡口, 应采用多层多道搭接焊接, 但是, 每道焊缝焊丝距坡口边缘的距离对焊缝成形及脱渣性有很大影响, 因此, 应确定一个焊丝最佳偏移量 (见图3) , 表2给出了具体的焊丝偏移量, 结合表1的焊接参数, 可以满意地解决焊缝夹渣及未焊透等问题。

l, 焊丝离坡口侧壁的距离。

按照表3给出的焊丝偏移量所焊出的焊缝, 每道焊后搭接部位过渡均匀, 成型好, 脱渣容易。

3. 焊缝的质量检验

(1) 焊缝外观质量符合《锅规》第4.5.1条的要求, 成形美观, 过渡均匀, 无裂纹、气孔、夹渣、咬边、未熔合等缺陷。

(2) 按NB/T47013.2-2015经100%射线探伤, 焊缝一次合格率达98%以上, 符合《锅规》第4.5.4条的要求。

(3) 焊接接头力学性能见表3。

(4) 焊接接头金相试验结果如图4所示:经显微组织分析, 试样有铁素体、索氏体、贝氏体组织, 无裂纹、疏松、过烧组织及不符合锅规要求的不合格组织, 符合《金属组织检验方法》GB/T13298-2015的要求。

摘要：本文介绍了电站锅炉锅筒主焊缝窄间隙双面埋弧自动焊工艺, 经过试验, 选择了合理的焊接规范参数以及确定了最佳焊丝偏移量, 使得焊缝外观成形美观, 过度均匀, 无裂纹气孔等缺陷, 焊接质量满足标准要求。

关键词：电站锅炉,锅筒主焊缝,埋弧自动焊