探究提高焊接環境溫度的方法

李超

摘 要：密封填塊進行焊接時，焊接環境溫度過低，焊后導致部分焊縫開裂。

關鍵詞：鍋爐 包墻管 焊接冷裂紋 焊接環境溫度

中圖分類號：T298K2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0082-01

本文是對某4×220 t鍋爐新建工程#1爐鍋爐受熱面設備包墻管設備焊接密封填塊時、如何安全、方便的提高焊接環境溫度進行介紹。本文對今后的鍋爐受熱面設備的焊接、質量控制都有著較好的指導作用。

1 焊縫開裂的原因

某電站4×220 t鍋爐新建工程的鍋爐為無錫華光鍋爐股份有限公司生產，型號為UG—220/9.8—M型循環流化床鍋爐，單鍋筒橫置式，單爐膛，自然循環，全懸吊結構，全鋼架π型布置。爐膛采用膜式水冷壁，鍋爐中部是蝸殼式汽冷旋風分離器，尾部豎井煙道布置兩級三組對流過熱器，過熱器下方布置三組光管省煤器及一、二次風各二組空氣預熱器。由于該工程地處內蒙緯度較高地區，冬季室外溫度低，在對#1鍋爐包墻管外側密封填塊進行焊接時，焊接環境溫度過低，焊后導致部分焊縫開裂。

該密封填塊材質為1Cr6Si2Mo，經過統計該密封填塊總計540個，具體如下：（1）前包墻管上108個，焊縫共324道。（2）后包墻管上432個，焊縫共1296道。

該種材料按其組織屬于馬氏體型耐熱鋼，其焊后具有冷裂紋傾向，根據DL/T 869-2004標準焊接時，選用A302焊材，在對包墻管上的密封填塊進行焊接時，由于正處冬季施工，焊接環境溫度較低，焊后冷卻速度較快，馬氏體沒有充分轉變，同時焊接應力大，導致焊后出現冷裂紋缺陷。

2 缺陷處理

首選需要先鑒別是否因為是焊條錯用造成的焊縫開裂，可以通過光譜分析法將焊縫的依次進行檢查，確定其合金元素含量是否滿足標準；同時檢查焊條的合金元素含量是否滿足要求。

（1）需要將以出現冷裂紋的焊道進行清理，用磨光機將焊道沿裂紋打磨直至打磨到無明顯缺陷。

（2）然后采用滲透實驗的方法，先用清洗劑焊縫兩側及磨光位置清理干凈，在再清理干凈的焊道表面涂抹滲透劑，滲透時間10～15min，接著再一次的使用焊縫清洗劑將以上涂抹滲透劑的焊縫表面液劑擦洗干凈，然后迅速噴上著色劑，等待10～15分鐘。

（3）觀察是否有變色區域，如果沒有說明以清理干凈，如果發現有變色區域，按照剛才的方法步驟重新進行清理實驗。

通過滲透實驗驗證合格的焊道需要重新用清洗劑清洗，以備焊接用。

3 提高焊接環境溫度

某電站4×220t鍋爐新建工程鍋爐施工現場不具備提高焊接環境溫度，且無專業設備。為了保證冬季施工現場焊接環境溫度，確保鍋爐安全運行，經研究決定采取如下措施。（如圖一）

（1）在焊接位置鋪設安全裝置跳板及桅桿。

（2）采取防火擋風布將焊接現場徹底籠罩，施工環境通上照明設備，設置一閘一機確保工人安全操作。

（3）安裝焊接現場換風排煙裝置，確?？諝饬魍ā?/p>

（4）在包墻管底部安裝風幕機，調整好風幕機的出風口的位置及風速，確保焊接環境風速小于8 m/s。

（5）在機箱管排安全位置安裝浴霸，讓其照射方向直指焊接位置，同時又不其強光射傷焊工眼睛。

（6）在焊接地面鋪設防火毯。

圖中采用防火擋風布將施工部位嚴密包裹，通過浴霸和風幕機立體交叉式加熱，來提高焊接部件的環境溫度，其中風幕機應盡量布置在部件下部，且不可直吹部件，是因為直吹部件會影響焊接質量（其風速過大），而浴霸采用直射部件，通過光照加熱部件及其附近空氣，同時還應注意電源和安全繩的布置，通過此技術方案能保證焊接環境溫度。（如圖1）

4 焊前預熱及焊材的烘焙

焊前預熱采用履帶式柔性陶瓷電阻加熱器進行，預熱寬度從對口中心計算，每側不少于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。預熱溫度為150 ℃～250 ℃，溫度升到預熱溫度后至少保溫30 min。焊條烘干前確認無銹蝕現象后按規范進行烘焙，重復烘焙不得超過兩次，使用時置于80℃～110℃焊條保溫筒內，并通電保溫，隨用隨取。

5 焊接工藝

焊條電弧焊焊接時應采用自下向上的焊接順序，確保焊縫得到良好的氣渣聯合保護，同時應盡可能的采用多層多道焊。焊接完成時應及時用巖棉保溫，在整道焊縫焊接完成時，封閉焊接現場，疏散焊工人員，加大浴霸和風幕機的功率，確保讓焊縫的冷卻速度降低到最大限度。

在預熱和較高環境溫度的前提下，再通過正確焊接工藝進行焊接就能夠保證此種材料的焊接接頭的良好性能，得到優良的焊縫質量。

6 結論

通過此種方法將焊接時的環境溫度有效地提升至18 ℃～22 ℃左右，保證的焊縫的質量，為該設備良好的運行提供了保證。某電站4×220 t鍋爐新建工程，由于采用了本方法，使正處在冬季施工環境的焊接工作，得到了有效地控制，獲得了良好的質量，縮短了緊張的工期，為此后鍋爐設備在嚴寒季節的施工提供了真貴地借鑒。

參考文獻

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