三不誤采暖爐焊接設(shè)計改造研究

陳會斌 陳康寧

摘 要：根據(jù)我國的能源結(jié)構(gòu)，煤多，天然氣少，石油少，這些特點決定了我國北方大部分農(nóng)村地區(qū)采用的是以煤炭為主的供暖，冬季分散采暖多采用簡易鍋爐，具有造價低廉，易于維護管理，對煤炭質(zhì)量要求不高等優(yōu)點，但由于采暖爐生產(chǎn)效率低，而社會需求很大。遠遠不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需要。生產(chǎn)效率不高，尋求新的焊接方法對提高采暖爐的生產(chǎn)效率，降低成本具有至關(guān)重要的作用。這就要求制造企業(yè)利用國內(nèi)外先進的設(shè)備對采暖爐進行加工生產(chǎn)。比如在焊接方面引進CO2半自動焊接或 CO2自動焊接。

關(guān)鍵詞：三不誤； 生產(chǎn)效率低； 不能滿足需要

我國在淮河以北的廣大地區(qū)，因冬季氣溫寒冷必須有較長的采暖季。根據(jù)我國的能源結(jié)構(gòu)，煤多，天然氣少，石油少，這些特點決定了我國北方大部分農(nóng)村地區(qū)采用的是以煤炭為主的供暖，冬季分散采暖多采用簡易鍋爐，具有造價低廉，易于維護管理，對煤炭質(zhì)量要求不高等優(yōu)點，但由于采暖爐生產(chǎn)效率低，而社會需求很大。遠遠不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需要。生產(chǎn)效率不高，尋求新的焊接方

法對提高采暖爐的生產(chǎn)效率，降低成本具有至關(guān)重要的作用。

這就要求制造企業(yè)利用國內(nèi)外先進的設(shè)備對采暖爐進行加工生產(chǎn)。比如在焊接方面引進CO2半自動焊接或 CO2自動焊接。以及MIG焊接和MAG焊接等先進的焊接方式方法。

以下對“三不誤”采暖爐的焊接方法、焊接工藝、優(yōu)缺點、焊接材料、焊接參數(shù)等幾個設(shè)計方面進行探討。

1 我國煤炭清潔利用的保障措施

1.1 完善標準體系

提高燃煤先進技術(shù)項目建設(shè)標準。通過項目燃煤先進技術(shù)的各項指標進行調(diào)控和評定，需要建設(shè)的建設(shè)，不需要的項目不能上，要集中調(diào)控，防止重復(fù)建設(shè)。

1.2 依靠科技驅(qū)動

加大科研力度，對采暖爐先進生產(chǎn)技術(shù)起積極作用的納入省級，國家級的課題攻關(guān)計劃，組建科研團隊建設(shè)，組建產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟創(chuàng)新平臺。

1.3 加強國際合作

把國外燃煤爐先進生產(chǎn)技術(shù)，設(shè)備引進到國內(nèi)來，提高我們的產(chǎn)品的競爭力。

1.4 完善政策支持

各級政府部門要制定采暖爐先進技術(shù)利用的企業(yè)稅收優(yōu)惠政策，加快出臺國家的支持政策。

1.5 強化監(jiān)督管理

國家對燃煤企業(yè)多項運行指標實時監(jiān)測和信息公開；加強煤炭經(jīng)營監(jiān)督管理及環(huán)保、質(zhì)檢、工商等部門的聯(lián)合執(zhí)法，對合格采暖爐生產(chǎn)有認證標準。

1.6 做好組織實施

各地區(qū)要加大政策落實力度，在各自職責范圍內(nèi)進一步細化和分解年度目標任務(wù)，根據(jù)本地區(qū)本行業(yè)實際情況，研究出臺相關(guān)實施細則和扶持政策，狠抓落實，強化監(jiān)管，確保取得實效。

2 “三不誤”采暖爐的焊接形式和方法的設(shè)計

為了提高生產(chǎn)效率，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，根據(jù)現(xiàn)在采暖爐在生產(chǎn)制造方向依次完成原材料的選擇，焊接方法的選用，工藝的改進，焊接參數(shù)的匹配，焊接材料的供應(yīng)。

2.1 “三不誤”采暖爐傳統(tǒng)的制造方法

目前，三不誤采暖爐以其燒水、做飯、取暖于一身的特征走入了千家萬戶，受到了用戶的好評 。然而，采暖爐的生產(chǎn)制造中的焊接程序仍依賴于焊條電弧焊。焊條電弧焊是用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊接方法，也稱為手工電弧焊。但是，焊條電弧焊也有其不足之處。

2.2 “三不誤”采用傳統(tǒng)焊接方法的不足之處

1）依賴性強。焊條電弧焊的焊縫質(zhì)量可以通過調(diào)節(jié)焊接電源、焊條、焊接工藝參數(shù)外，還依賴于焊工的操作技巧和經(jīng)驗。

2）焊工勞動強度大，勞動條件差。焊接時，焊工始終在高溫烘烤和有毒煙塵環(huán)境中進行手工操作及眼睛觀察。

3）生產(chǎn)效率低。與自動化焊接方法相比，焊條電弧焊使用的焊接電流較小，而且需要經(jīng)常更換焊條。

4）不適于焊接薄板和特殊金屬。

2.3 “三不誤”采暖爐嘗試新的焊接方式——CO2氣體保護焊

CO2氣體保護焊特點

（1）焊接成本低 CO2氣體是釀造廠和化工廠的副產(chǎn)品，來源廣，價格低，其綜合成本大概是手工電弧焊的1/2。

（2）生產(chǎn)效率高 CO2氣體保護焊使用較大的電流密度（200A/mm2左右），比手工電弧焊（10-20A/mm2左右）高得多，效率可比手弧焊提高2.5-4倍。

（3）焊后變形小CO2氣體保護焊的電弧熱量集中，加熱面積小，CO2氣流有冷卻作用，因此焊件焊后變形小，特別是薄板的焊接更為突出。

（4）抗銹能力強 CO2氣體保護和埋弧焊相比，具有較高的抗銹能力，所以焊前對焊件表面的清潔工作要求不高，可以節(jié)省生產(chǎn)中大量的輔助時間。

（5）CO2采用明弧焊接，熔池可見度好，操作方便，適宜于全位置焊接。并且有利于焊接過程中的機械化和自動化，特別是空間位置的機械化焊接。

（6）電弧在保護氣體的壓縮下熱量集中，焊接速度較快，熔池小，熱影響區(qū)窄，焊件焊后的變形小，抗裂性能好。

2.4減少飛濺的措施有：

（1）選用合適的焊絲材料或保護氣體。例如選用含碳量低的焊絲，減少焊接過程中產(chǎn)生CO氣體；

（2）在短路過渡焊接時，合理選擇焊接電源特性，并匹配合適的可調(diào)電感，以便當采用不同直徑的焊絲時，能調(diào)得合適的短路電流增長速度。

2.5 焊接材料

2.5. 1保護氣體—— C02

C02氣體來源廣，可由專門生產(chǎn)廠提供，也可從食品加工廠（如酒精廠）的副產(chǎn)品中獲得。用于焊接的C02氣體，其純度要求>99.5%。

供焊接用的C02氣體，通常是以液態(tài)裝于鋼瓶中，容量為40升的標準鋼氣瓶可灌入25kg的液態(tài)C02，25kg液態(tài)C02約占鋼瓶容積的80%，其余20%左右的空間充滿氣化了的C02。

一瓶裝25kg液化 C02若焊接時的流量為20L/min，則可連續(xù)使用10小時左右。 C02氣鋼瓶外表涂黑色并寫有黃色" C02"，字樣。

瓶裝液態(tài) C02：可溶解約占0.05%質(zhì)量的水。

當市售 C02氣體含水量較高時減少水分的措施是：

（1）將新灌氣瓶倒立靜置1～2h，然后開啟閥門，把沉積在瓶口的自由狀態(tài)水放出，可放水2-3次，每次間隔30min，放后，將瓶正回來。

（2）經(jīng)倒置放水后的氣瓶，使用前先打開閥門放掉瓶內(nèi)上部純度低的氣體，然后再套接輸氣管。

2.5.2 焊絲

C02焊用的焊絲對化學(xué)成分有特殊要求，主要是：

（1）焊絲內(nèi)必須含有足夠數(shù)量的脫氧元素，以減少焊縫金屬中的含氧量和防止產(chǎn)生氣孔。

（2）焊絲的含碳量要低.通常要求Wc<0.11%，以減少氣孔和飛濺。

（3）要保證焊縫具有滿意的力學(xué)性能和抗裂性能.

保存時，為了防繡，常采取焊絲表面鍍飼或潦油，在焊前則把油污清除。

2.5.3 C02焊設(shè)備

C02焊是熔化極氣體保護電弧焊方法之—，按 C02焊的特點.在選用設(shè)備時還應(yīng)注意下列問題：

對電源特性要求

對外特性要求 C02電弧的靜特性是上升的，所以須選用平（恒壓）的和下降外特性的電源。粗絲C02焊通常選用電壓壓反饋送絲焊機，須配用下降外特性電源；細絲 C02焊通常選用等速送絲焊機，須配用平的或緩降外特性電源。

小 結(jié)：

三不誤采暖爐焊接工藝改進的核心是圍繞采暖爐生產(chǎn)、制造方式來提高采暖爐的主機設(shè)備生產(chǎn)的效率來達到人們對采暖爐的日益增長的需要。目前在采暖焊接設(shè)計生產(chǎn)方面應(yīng)充分使用一些新技術(shù)和新工藝，針對三不誤采暖爐的生產(chǎn)效率做好焊接工藝設(shè)計，從而使供熱系統(tǒng)效率、質(zhì)量邁上一個新臺階，同時對采暖爐充分利用作了一定的闡述，目的在于突出采暖爐設(shè)計與其它采暖爐設(shè)計的差異，并對采暖爐各項應(yīng)用前景進行描繪，使采暖爐真正和服務(wù)于千家萬戶提供了參考依據(jù)。

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