焊接管范文

导语：如何才能写好一篇焊接管，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：洗涤塔 接管 改造 焊接工艺

1 前言

兖州煤业榆林能化有限公司 60 万吨/年甲醇项目气化工段3 台洗涤塔（壳体材质：复合钢板13MnNiMoNbR+00Gr17Ni14Mo2 ，δ=78+4L），其远传液位计接管Lla、 L2a、Llb、L2b 自 2009 年运行以来 5 次在筒体焊缝处出现泄漏现象， 其中 B/L2b 接管于 2015 年 3 月份第二次出现泄漏现象，严重影响设备长期运行，对安全生产造成重大影响。

2 改造前产生裂纹原因分析

2.1 13MnNiMoNbR执行标准GB6654-1996《压力容器用钢板》；

2.2 13MnNiMoNbR化学成分%，m/m及碳当量：

（1） 13MnNiMoNbR化学成分

（2）碳当量

根据Ce=[C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15]×100%计算得知该钢的碳当量为0.47%～0.65%。

2.313MnNiMoNbR主要力学性能：

抗拉强度σb=570～720MPa 屈服点σa=390Mpa

伸长率 δ5=18% 冲击功Akv=34J

2.413MnNiMoNbR筒体与00Gr17Ni14Mo2接管焊接裂纹原因分析

（1）原因一：由13MnNiMoNbR碳当量值可知该材料焊接性一般，热影响区淬硬倾向较大；

（2）原因二：筒体材料强度较高、厚度较大，且筒体与接管热膨胀系数不同，局部热处理难以消除焊接应力，容易产生冷裂纹。

（3）原因三：筒体与接管为异种材料焊接，两种材料物理化学性质相差较大，不易焊接。

（4）原因四；接管含碳量C ：≤0.030，筒体含碳量C ：≤0.15，焊接及热处理时碳从筒体通过熔合区向焊缝扩散，导致靠近熔合区筒体脱碳软化，同时导致焊缝金属增碳硬化。

3 改造方案

3.1设备性能参数

设计压力： 7.l6Mpa 设计温度： 280℃

工作压力： 6.25Mpa 工作温度：250℃

介质：合成气、激冷气 塔板数： 4 层

容器类别：三类 筒体：φ内=3800×19594L

全容积： 144m3

洗涤塔的主体材料

壳体材料：复合钢板 13MnNiMoNbR+316L，δ=78+4

接管材料： 20MnMoNbⅢ+ 堆焊 OOCr17Ni14Mo2

3.2改造方案

将现有每台洗涤塔4 个接管材质由00Crl7Ni14Mo2Ⅲ改成 20MnMoNbⅢ+堆焊 OOCrl 7Ni14Mo2 以便于焊接，更换设备原有接管。

4 焊接工艺

4.1 更换前的准备

（1）提前准备需更换的接管（己堆焊、加工完成）；

（2）拆除接管附近设备保温层，保证有足够的施工空间；

（3）置换设备内部介质（人孔己打开） ，保证无任何可燃、易爆、有毒气体存在；

（4）提前准备设备修理改造所需的电源线，加热用可燃气体；

（5）根据实际需要设备内外搭建施工脚手架、起吊用可移动支架；

（6）焊机、碳弧气刨设备、热处理设备及加热带、角磨机、气体加热工具、测温枪及其它专用设备；

（7）焊材、气刨用碳棒；

（8）角磨片。

4.2 更换过程

（1）火焰预热设备 L1ab 、L2ab 接管与筒体焊缝至温度二三 1500C ，测温 枪控制温度。

（2）碳弧气刨清除原有焊缝，从设备上拆除 L1ab 、L2ab 接管，完全去除原有焊缝及堆焊层、热影响区并加工坡口， 砂轮打磨去除淬硬层至露出金属光泽。

（3）打磨部位 100%PT 检测，确保坡口无缺陷，满足 NB/T47013.5-2005标准 I级合格。

（4）火焰预热坡口及周围各≥150L 至温度≥ 150℃，测温枪控制温度。

组焊接管与设备基层，在整个组焊过程中温度控制在150～250℃，直至消氢处理。基层焊接按表1执行。

（5）焊后立即进行消氢处理，采用履带电热器，按热处理工艺表1执行。

（6）焊缝 100%PT 检测，满足 NB/T47013.5-2005 标准 I级合格。

（7）焊缝 100%UT 检测，满足 NB/T47013.3-2005 标准 I级合格。

（8）火焰预热待堆焊部位至温度二三 1000C 至过渡层堆焊完毕，耐蚀层堆焊控制层间温度运 1000C ，测温枪控制温度。

（9）堆焊过渡层及耐蚀层，按表二执行。

（10）堆焊焊缝 100%PT 检测，满足 NB/T47013.5-2005 标准 I级合格。

（11）堆焊层 100%UT 检测，满足 NB/T47013.3-2005 标准 I级合格。

（12）无损检测合格后进行消应力热处理，热处理工艺按表2执行。

（13）热处理后焊缝 100%UT 检测，满足 NB/T47013.3-2005 标准 I级合 格。堆焊层表面 100%PT 检测，满足 NB/T47013.5-2005 标准 I级合格。

4.3 水压试验

接管更换结束后按照压力试验的要求，对设备进行水压试验，试 验压力 P=9.1MPa （设备底部压力），水压试验过程以无渗漏、无可见 变形、无异常响声为合格。

4.4 注意事项

（1）焊接前一定要彻底清理焊接区表面，坡口两侧应打磨出金属光泽后再进行焊接；

（2）在焊接过程中焊条适当微摆动，摆动幅度不超过3倍焊条直径。在焊缝接口再引弧时，应采用反向引弧技术，以利调整接口处焊 缝平滑并 且能有利于抑制气孔的发生。采用逆向收弧，把弧坑填满， 防止弧坑裂纹，必要时要对弧坑进行打磨；

（3）热处理时用焊条固定l 只铠式热电偶，应保证热电偶与金属充分接触，焊缝内外加热保温，加热片应安放在外侧，降温至室温后拆除保温；

（4）加热时用保温棉包好，加热带应环绕包括接管在内的筒体全圆周加热，且在垂直于焊缝方向上自焊缝边缘加50mm。

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关键词：锅炉制造 焊接管理 措施

锅炉的焊接质量对锅炉的安全性和使用性能都有很大的影响，如果锅炉的焊接质量不佳，则发生泄漏爆炸的概率较大，会给人们的生命和财产安全造成很大损失。对于锅炉焊接的问题，要及时找出相应的原因，以提高锅炉的焊接质量和锅炉的使用性能。

1. 锅炉焊接技术中的缺陷及原因

焊接技术是焊接成果好坏的关键，目前的锅炉企业中，焊接技术仍然存在一些不足。

（一）未焊透

锅炉焊接中时常会出现未焊透的现象，产生这一现象的原因主要有几个方面。第一，锅炉制造中会使用膜式水冷壁管，管子进行对接安装时，间隙比较窄，会影响操作过程，容易产生未焊透现象。第二，锅炉焊接中有一个步骤是片与片之间的组装，这一步骤需要同时组对很多焊口，由于对接位置不一致会导致未焊透。第三，焊接过程中很容易受到两侧管子的障碍和强力组对形成的错口影响，从而导致未焊透现象等。

（二）未熔合

在锅炉焊接过程中还有可能会出现的一种现象是焊接点未熔合。产生焊接未熔合的原因有很多，比如由于焊接过程中的电流过小、焊速过快等，导致热量不够，这会使先焊的金属得不到充分熔化；焊件的散热速度过快，起焊点的温度太低等，都会使焊材的开始端没有达到熔化的程度，出现未熔合现象；再比如，在安装电站锅炉受热面管的时候，对同一条焊缝进行焊接的时候出现了停弧现象，造成了很多次大直径管的“冷接头”，也会造成未熔合现象。

（三）形成气孔

在焊接过程中产生气孔是影响焊接效果的重要因素，产生气孔的原因有很多，如果在焊接之前的准备工作已经做得十分充分，如严格保证焊接参数正确并且保持焊接稳定；焊工的质量意识强；防风防雨措施严密等，此时产生气孔的原因是由于引弧和收弧操作不正确造成的。

在焊接过程中，由于焊接技术方面的缺陷导致了焊接效果欠佳的现象也不止以上种，有时是因为客观无法抗拒的因素，有时是因为人为导致焊接缺陷的，在焊接过程中都应该加以防治。

2. 如何加强焊接管理工作

焊接的稳定性和优劣性对锅炉生产质量的影响很大，为了提高锅炉的质量和安全性，应该从以下几个方面着手加强焊接的管理工作

（一）焊接技术的管理

针对以上提出的焊接技术缺陷，要抓住具体的原因，采取相应措施防止相应问题发生。焊接技术要不断提升，才能从根本上提高焊接成品的质量。

1、未焊透的预防措施。对于未焊透这一现象，在进行焊接的过程中，第一，要严格控制接头的尺寸，比如单面焊双面成形接头，装配的间隙为焊条直径一半左右最佳；第二，要仔细清根，尽量减少杂质的影响；第三，焊接过程中要选择合适的焊接速度和电流大小，并且在起焊时要从最困难的部位开始，在障碍小的地方结尾；第四，焊接时避免接头的温度过低，焊接方式上以两人对焊为宜，对有障碍的部位进行焊接时，要根据实际的情况调整焊接的位置角度等，争取实现焊接效果最佳化。

2、未熔合的预防措施。针对未熔合现象，在焊接过程中要注意以下几个方面。第一，焊条与焊炬的角度选取要合理，焊接中要注意观察焊接坡口两边的熔化情况；第二，焊接电流和火焰能率尽量选择大一些的，而且焊接的速度要尽量慢一些，是焊接过程充分；第三，若焊接时焊条出现了偏心的现象，应该及时调整角度让电弧回归到正确的位置上；第四，为了避免“冷接头”现象出现，焊接之前应该对焊丝的长度进行良好的计划，焊接过程中最好不要更换焊丝；第五，为了避免焊丝出现抖动影响焊接效果，焊工在握丝时不应该离焊丝的末端太远，最好采用不停弧的“热接头”方法进行焊接，能保证焊接的质量，也能提高焊接的功效。

3、气孔的预防措施。根据未熔合现象的原因，在进行焊接时，要注意以下几个方面。第一，仔细清理焊接材料表面、间隙之间的污物，保证焊接材料的干净；第二，焊接用的焊条要按照规定烘干、保温之后放入专用的保温桶保存；第三，要适当加大引弧的电流大小，使材料的热输入变大；第四，引弧从离接头稍远的地方开始，再回到接头处；第五，由于蜂窝状气孔大多是由于氩气的原因导致保护失灵的，在焊接过程中要禁止用电弧重熔的方式来消除气孔；第六，用氩弧焊来焊接规模比较大的管道时，要注意水冷焊矩的质量保证，并且采用纯度比较高的氩气，一般浓度大于99.99%的为宜，氩气的流量适中。

（二）焊接材料和设备的管理

焊接材料和设备是焊接过程的基础，将焊接材料和设备管理得井井有条，是保证焊接质量的重要环节。焊接的材料主要有焊条、焊丝、焊剂等，焊接设备有直流焊饥、交流焊机、氩弧焊机等。锅炉制造企业应该根据具体的锅炉质量生产要求建立一个完善的焊接材料和设备管理制度。对于焊接材料和设备，应该由企业专门的采购人员进行采购，并且由检验部门配合检查合格之后才能入厂，对于质量不合格的产品一律退回。焊接的材料和设备应该入库由企业专门人员看管保存，对于不同的货物要分类进行放置，而且在仓库中要设置通风装置、温、湿度仪器来检测仓库的环境，以保证材料和设备不受损。一般说来，仓库的湿度最宜是60%，最佳温度是5～25℃之间。对于材料和设备的使用过程应该有详细的记录，设立完善的档案体系，对于设备要设定责任工程师进行定期检测维修保养，以保证在使用过程中正常完好。

（三）加强焊工的管理

焊工是进行焊接工作的主要力量，他们的技术水平如何，也将影响焊接的效果，进行锅炉焊接需要要考试合格的焊工来担任。锅炉制造企业对锅炉的焊工进行相应的资格审查之后也要进行检测和培训，理论上通过测试的焊工还需要接受实际操作的测验，在进行实际操作时，焊工要严格按照要求进行项目焊接工作，焊接结束之后要在焊接成品的规定位置处打钢印，并且由专职的检验员进行检查认可。对于符合企业要求的员工，要对其基本信息进行归档处理，比如姓名、性别、年龄、人数、健康状况、考试成绩等，建立完善的档案信息有助于企业的规范化管理和人才利用，对于擅长不同焊种的工作人员要安排在其适合的岗位上。当然，为了提高焊工的素质，企业应该定期组织理论的学习和实际操作训练，理论与实践双管齐下，以保证焊工能有更高的焊工技术。在待遇上，也要不断提高，对于焊工的生活思想问题，企业的管理者要及时了解并解决，使焊工能在经济上受到支持和鼓励，更有助于焊工能力的提升和工作积极性的提高。

三、结语

焊接是锅炉制造企业的关键技术，很大程度上影响着和锅炉产品的质量和使用性能。但目前，我国的锅炉制造企业中焊接技术仍然存在一些缺陷，焊接技术是焊接工作的核心，针对焊接技术的各种缺陷，要采取相应的措施解决。另外，对于焊工和焊接的原材料、设备等也应加强管理程度，保证焊接质量，以提高锅炉制造企业的效益。

参考文献：

[1] 李秀峰，白鹤峰.锅炉制造企业的焊接管理工作[J].焊接技术，2006（04）

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一、石油化工管道作用

石油化工管道即钢塑化工管道，是一种创新型的化工管材，以焊接钢管为中间层，内外涂覆了重防腐环氧树脂塑料，采用专用热熔胶，通过挤出成型方法复合成一体的管材。为了摆脱传统工业模式的不足，我国对石油化工业经营体制实施了优化调整，用以创建现代化的经济产业模式。当前，以石油化工为中心的工业模式日趋形成，除了对化工生产方式进行改良外，石油化工管道工程也受到了行业内部的普遍关注。管道工程是石油、天然气等产品输送的主要工具，用其辅助化工生产作业模式具有广泛的利用价值。

二、管道焊接施工的准备工作

焊接是管道组装与使用的基本操作内容，为了避免管道事故对产业经营造成的不利影响，必须从管道焊接采取多方面的保护措施。笔者认为，施工单位需做好管道焊接前期的施工准备，为后期焊接操作创造相对稳定的条件。

1.人员。管道工程是专业性的改建施工活动，石油化工管道更是要按照标准执行操作，才能发挥管道在油气运输方面的作用。对施工人员进行专业审核，是焊接工艺操作前期不可缺少的，这关系着整个焊接流程的质量水平。例如，担任管道焊接的焊工必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训，并取得相应的锅炉压力容器压力管道焊工考试合格证，并且要通过项目质量部的考试，合格之后才能上岗操作。

2.设备。对现场焊接所用设备详细检查，对仪器、仪表等初期调试，这样可以保证设备焊接时处于良好的功能状态。石油化工管道焊接操作现场，对设备具有多方面的要求，主要包括：焊接设备应完好无损，各种仪器、仪表应检定合格；且具有良好的动特性、调节特性，焊接工艺参数调节可靠，电流表、电压表指示准确。因而，质检人员必须详细检查每一台设备，避免设备故障而影响焊接质量。

3.材料。焊接所用材料要符合管道工程标准，不同石油化工管道线路的材质要求不一，现场准备要保证焊条、焊丝应有质量证明书；包装完整，无破损或受潮现象；焊条的药皮不得有脱落或明显的裂纹，焊丝在使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。对质量不合格的焊接材料必须及时更换，从而提升管道焊接的质量水平。此外，施工单位操作前期选择合适的材料，也可以提高后期焊接工艺的质量水平。

三、石油化工管道焊接操作及控制要点

管道工程是化工业发展必须具备的设施条件，兴建石油化工管道实现了资源优化配置，降低了石油、化工等产品输送的作业成本。基于上述准备工作之后，施工单位要组织现场人员详细分析管道工程结构，及时拟定切实可行的焊接操作方案，对每一道工序采取严格的控制方式，提升管道后期使用的综合性能。结合现有的技术条件，石油化工管道焊接操作方式及其控制要点包括：

1.定位焊。由于化工管道分布范围广、输送距离远、内外结构复杂等因素，管道使用阶段常会出现不同状况的事故，降低了化工产品供输系统的安全系数。定位焊应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由取得焊工上岗证，经报验合格的焊工施焊。定位焊的焊缝长度宜为10～15mm，厚度2～4mm，且不超过壁厚的2/3，定位焊的焊缝不得有裂纹及其他缺陷；定位焊焊缝两端磨成缓坡形。

2.不锈钢管道焊接。化学工业是我国工业经济体系的重要构成，发展石油化工产业关系着国民经济的可持续发展。不锈钢管道焊接是常见的工程形式，其操作控制要点包括：在保证焊透和熔合良好的条件下，焊接时采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法。宜采用多层多道焊，层间温度控制在100℃以下；每一焊道完成后均应彻底清除焊道表面的熔渣，并消除各种表面缺陷。

3.异种钢管道焊接。异种钢管道焊接，应按焊接材料选用表选用合适的焊材。铬钼耐热钢与碳素钢或不同钢号的铬钼耐热钢之间组成的异种钢焊接接头，可按合金含量较低一侧的钢材选用焊接材料。有预热要求异种钢管道焊接，预热温度按淬硬倾向大的材质要求定，预热采用电加热法。预热在坡口两侧均匀进行，预热范围每侧不小于3倍壁厚(S)，且不小于50mm，对有淬硬倾向或易产生延迟裂纹的材料，每侧不得小于100mm。

结论

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关键词：锅炉；焊接钢管；焊接开孔；检验技术；质量和强度

中图分类号：TK223 文献标识码：A

伴随着我国现代经济的快速发展和人民生产生活水平的提高，人们对环境的保护越来越重视。我国的工业锅炉量大、面广、能源消耗量大，排放出大量的烟尘、二氧化碳、二氧化硫等污染物，因此给环境造成严重的污染问题。因此我国对工业锅炉的环保节能问题十分看重，锅炉用焊接钢管作为新型的技术和新型的材料对锅炉的节能减排有良好的作用，焊接钢管还具有管壁均匀、可以根据不同的尺寸供货、制造工艺简单以及生产成本比较低等特点。但是锅炉作为一个生产工具，我们要时刻注意它的安全性能，因此我们在用焊接钢管焊接锅炉开孔的时候，一定要注意自身的安全以及操作技术的规范，这样才不会给自身和企业带来生命和经济的损害。

一、焊接钢管技术的发展背景

我们想要进一步分析焊接钢管用于锅炉焊接开孔及检验技术的问题，就需要了解什么是焊接钢管、焊接钢管技术的发展背景等，这样我们才能从根本上了解问题的本质，从而完善锅炉焊接钢管焊接开孔及检验技术要求。

1.焊接钢管的制作过程及其特点

焊接钢管又被称作焊管，其制作过程为：首先用钢带或者钢板利用外力弯曲变形，有圆形、方形等形状，然后再焊接并且其表面有接缝的钢管。焊接钢管需要的原材料主要有钢板和带钢。从制作过程可看出焊接钢管的生产工艺比较简单，生产的效率较高，规格品种多，设备需要的费用较少，但不足之处是它的强度要低于普通的无缝钢管。

2.焊接钢管的发展背景

自20世纪30年代以来，伴随着检验和焊接技术的快速发展以及带钢连轧生产的进步，焊缝技术得到不断地提高，焊接钢管的品种规格如雨后春笋般日益增多，并且在不少的使用领域已经代替了普通的无缝钢管。焊接钢管有着比无缝钢管成本低、生产效率高的优点。20世纪60年代我国研制出了用于中低压锅炉的焊接钢管，到了90年代我国已经有钢管企业开始生产用于中低压锅炉的焊接钢管了，这些焊接钢管将用于锅炉的应用。2012年我国的焊接钢管锅炉行业也在稳定的发展中，因此在《锅炉安全技术监察规程》中明确地把焊接钢管作为锅炉的钢管用材。打破了原规程中不能用焊接钢管只能用无缝钢管的狭隘做法。从此在安全技术方面改变了我国一直沿用无缝钢管的局面，因此我国将会加大焊接钢管的发展力度，因为焊接钢管将会给企业降低生产成本、生产工艺比较简单，最重要的是焊接钢管分着不同的型号。

二、锅炉用焊接钢管的质量和强度

1.锅炉用焊接钢管质量的相关要求

在没有特殊要求的条件下，锅炉使用的焊接钢管是被允许其表面有氧化薄膜存在的，当然也可以利用热轧型钢带进行加工。但是需要注意的是焊接钢管的表面上不允许出现错位、裂缝、烧伤、结疤、压痕、和毛刺等毛病。焊接钢管制作允许有误差，但是误差的范围不超过壁厚允许负公差的其他缺陷存在。相对于普通焊接钢管，锅炉用焊接钢管的质量要求要更高。具体表现为：锅炉用焊接钢管需要用光亮的冷轧钢带卷为原料或钢管抛光处理这样其表面光亮而且无氧化。锅炉用焊接钢管不允许外毛刺的过多存留，其残留高度的不能超过+0.15-0.20mm-0.05mm。为了保持表面的光洁度，退火和正火热处理必须在有保护气体下进行。

钢管必须保证工艺性能这是为了锅炉用焊接钢管达到锅炉开孔焊接的技术要求和使用性能的需求。同时规定焊接钢管必须进行压扁试验、弯管试验、扩口试验等。锅炉用焊接钢管技术要求和取样频次都高于普通的焊接钢管，这在技术指标标准和相关协议中已明确规定。

2.锅炉用焊接钢管的强度要求

锅炉用焊接钢管通常在承受一定压力或受力条件下的结构件中使用，故对焊接钢管的力学性能的要求较高，根据焊接钢管在焊接和成形的过程中往往产生少许的应力和硬化，所以锅炉用焊接钢管的交货状态根据所要求的不同可以划分为三大种类。

未经热处理冷加工后的焊接，可以进行一定范围的冷加工，深层次表现就是其屈服强度提高了。

经热处理的退火状态焊接定径，可以最大化地消除冷加工硬化和焊接应力，这样就可以进行多种冷加工。

经正火热处理的正火状态焊接定径以后，不仅消除了焊接应力和冷加工硬化，而且改善钢管的力学性能，改变金属组织结构，深度细化了晶粒。用户可以提出多样的交货状态根据自己的使用要求。目前为止，我国焊管企业只有极少数工厂拥有热处理设备，不管是在线或者离线的设备，只有一部分工厂配有在线焊缝热处理设备，整体而言，可以消除焊接应力，改善了焊缝区域的金相组织钢管仍然是冷加工状态。

三、锅炉用焊接钢管焊接开孔及检验技术要求

1.锅炉的管孔不应该开在焊缝上

锅炉的集中下降管是锅炉的重要的承压部件，管孔的直径是比较大的，如果把它开在焊接缝上，容易给整个锅炉造成安全隐患。因此，设计人员在设计锅炉管孔的时候，需要避开锅炉的集中下降管的焊缝位置。

其他的焊接管孔也要避开焊接缝，而且还要避开高热影响区域。如果设计人员设计在承压部件上开孔的话，将会直接给筒体结构遭到连续性破坏，导致管孔周边的作用力迅速集中，从而削弱了锅炉筒体结构的承载能力。众所周知焊缝是接受压力最小、最薄弱的部位，如果在这薄弱的部位在开焊接钢管管孔，o疑是加重了焊缝的应力集中，从而给锅炉筒体结构带来大的安全危害。

2.不可避免在焊缝上开管孔应该注意的事项

设计必须在焊缝上开焊接钢管管孔时，必须要用射线和超声检测的方式来检测锅炉焊缝是否是合格的，如果是合格的我们才能开孔，在开孔后焊缝在开孔边缘不能出现夹渣等焊接缺陷。然后再用焊接强板覆盖焊缝，并磨平。焊接接头采用的是全焊透结构。

在相邻的两个筒节上的螺旋焊缝和直焊缝不能彼此相互连接，因为在焊接缝隙的时候，我们需要在焊缝连接处起弧和收弧，这样对焊缝的质量将会产生影响。焊接焊缝的时候还要重要一点就是，在主要的焊缝及临近的区域不能焊接附件。因为主要焊缝上已经形成残余应力，如果再在上面焊接附件，就使残余应力重复叠加，严重时就会导致只要焊缝开裂，影响整个锅炉的安全性能。

结语

锅炉用焊接钢管焊接开孔及检验技术问题虽然都是细节问题，但是它却关系到整个锅炉整体的安全性能。因此，我们更应该从细节入手，认真对待焊接钢管焊接开孔及检验要求，保护好工作人员及企业的人身及财产安全。

参考文献

[1]张兵，林震欧.锅炉用焊接钢管焊接开孔及检验技术问题探讨[J].化工管理，2016（17）：192.

[2]贺森栓，王大齐.锅炉用焊接钢管[J].焊管，2005（1）：6-11+66.

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【关键词】供热管网 金属焊接 技术探讨

随着经济的飞速发展，供热管网也在不断增多。而焊接质量是保证供热管网正常安装及运行的基础，应引起重视。要想掌握好供热管网的焊接技术，就要了解供热管网的焊接工艺，弄清供热管网焊接中常见缺陷的产生原因，进而找到缺陷防治的有效办法和措施。

一、供热管网焊接的基本工艺要求

在供热管网焊接过程中，会因为许多技术问题使焊接工程存在质量问题，所以相关焊接技术人员在作业前，必须先熟悉掌握焊接工艺，这样才能避免技术上的质量问题，才能保证整个焊接工程的质量。供热管网焊接工艺主要有以下内容：焊接时碳素钢允许的最低环境温为-20℃，低合金钢、普通低合金钢为-10℃，中、高合金钢为0℃。各种钢材施焊前需先预热，其基本要求是壁厚大于或等于6mm的合金钢管子、管件（如弯头、三通等）和大厚度板件在负温下焊接时，预热温度可提高至20～50℃； 壁厚小于6mm的低合金钢管子及壁厚大于15mm的碳素钢管在负温下焊接时亦应适当预热；异种钢焊接时，预热温度应按焊接性能较差或合金成分较高的一侧选择；d、接管座与主管焊接时，应以主管规定的预热温度为准；非承压件与承压件焊接时，预热温度应按承压件选择。施焊过程中，层间温度应不低于规定的预热温度的下限，且不高于400℃。对于中、高合金钢（含铬量大于或等于3%或合金总含量大于5%）管子和管道焊口，为防止根层氧化或过烧，焊接时内壁应充氩气或混合气体保护。要严禁在被焊工件表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物，高合金钢材料表面不得焊接对口用卡具。管子焊接时，管内不得有穿堂风。采用钨极氩弧焊打底的根层焊缝检查后，应及时进行次层焊缝的焊接，以防止产生裂纹。多层多道焊缝焊接时，应逐层进行检查，经自检合格后，方可焊接次层，直至完成。为减少焊接变形和接头缺陷，直径大于194mm的管子和锅炉密集排管（管子间距小于或等于30mm）的对接焊口宜采取两人对称焊。

二、供热管网焊接中常见缺陷的产生原因

1、气孔的产生

在供热管网焊接时最常出现的是氢气孔，分为内部气孔、表面气孔、接头气孔。产生气孔的主要原因有：坡口边缘不清洁，有水分、油污和锈迹，焊条或焊剂未按规定进行焙烘，焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。供热管网中的4小管焊接多为氩弧焊，它对焊接条件要求很高，环境因素致使产生气孔的概率更大。由于气孔的存在，使焊缝的有效截面减小。过大的气孔会降低焊缝的强度，破坏焊缝金属的致密性。

2、咬边的产生

焊缝边缘留下的凹陷，称为咬边。产生咬边的原因是由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条（焊丝）角度不当等。咬边减小了母材接头的工作截面，从而在咬边处造成应力集中，散在重要的结构或受动载荷结构中，一般是不允许咬边存在的，或对咬边深度有所限制。

3、夹渣的长生

夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。夹渣也会降低焊缝的强度和致密性。产生夹渣的原因，一是焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣；二是坡口角度或焊接电流太小，或焊接速度过快；三是在使用酸性焊条时，由于电流太小或运条不当形成“糊渣”；四是使用碱性焊条时，由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣；五是焊条偏芯，也易形成夹渣。

4、未焊透、未熔合的产生

焊接时，接头根部未完全熔透的现象。称为未焊透；在焊件与焊缝金属或焊缝层闻有局部未熔透现象.称为未熔合。因此，在4大管道的重要结构部分均不允许存在未焊透、未熔合的情况。

5、焊接裂纹的产生

焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹，其特征是焊后立即可见，且多发生在焊缝中心，沿焊缝长度方向分布。产生热裂纹的原因是焊接熔池中存有低熔点杂质，由于这些杂质熔点低，结晶凝固最晚，凝固后的塑性和强度又极低，因此，在外界结构拘束应力足够大和焊缝金属的凝固收缩作用下，熔池中这些低熔点杂质在凝固过程中被拉开，或在凝固后不久被拉开，造成晶间开裂。焊件及焊条内含硫、铜等杂质多时，也易产生热裂纹。

三、供热管网焊缺陷的防治措施

在具体的实践中，供热管网焊接的质量缺陷是普遍存在的，相关技术人员对金属焊缝进行检验时，要做到及早发现缺陷，并把焊接缺陷限制在一定范围内，以此来确保机组经济、安全、稳定运行。

1、预防产生气孔的办法

选择合适的焊接电流和焊接速度，认真清理坡口边缘水分、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。不使用变质焊条，当发现焊条药皮变质、剥落或焊芯锈蚀时，应严格控制使用范围，焊丝要除锈，使其表面光亮。埋弧焊时。应选用合适的焊接工艺参数。特别是薄板焊，焊接速度和线能量应尽可能小些。

2防止产生咬边的办法

选择合适的焊接电流和运条手法，随时注意控制焊条角度和电弧长度；氩弧焊工艺参数要合适，特别要注意焊接速度不宜过高，手法平稳。

3、防止产生夹渣的措施

正确选取坡口尺寸，认真清理坡口边缘。选用合适的焊接电流和焊接速度，运条摆动要适当。焊条质量要过关，不能有偏芯现象。

4、防止未焊透或未熔合的方法

正确选取坡口尺寸，合理选用焊接电流和速度，坡口表面氧化皮和油污要清除干净；封底焊清根要彻底，运条摆动要适当，密切注意坡口两侧的熔合情况。

5、防止产生热裂纹的措施

一是严格控制焊接工艺参数，减慢冷却速度。适当提高焊缝形状系数，尽可能采用小电流多层多道焊.以避免焊缝中心产生裂纹；二是认真执行工艺规程，选取合理的焊接程序，以减小焊接应力。

综上所述，要想克服供热管网焊接技术存在的许多不足，就需要技术人员在焊接作业前，要先熟悉焊接工艺，掌握焊接技术要求。同时，在焊接过程中，要严格检验是否存在缺陷，及时发现质量隐患，并适时制定解决方案，以此来确保供热管网安全、经济地运行，达到正常供热的目标。

参考文献：

[1] 杨成宇，高忠义.电厂金属焊接中常见缺陷的成因及其防止措施[J].内蒙古科技与经济，2011（7）.

篇6

[关键词]焊接质量管理；T91焊接QC小组、P91焊接QC小组；优质工程申报

[作者简介]韦艳，广西电力工程建设公司助理工程师，研究方向：技术质量管理，广西　南宁。530022

[中图分类号]TG457

[文献标识码]A

[文章编号]1007-7723(2009)08-0028-0003

一、引　言

焊接质量管理是指从事焊接生产或工程建设的企业，通过开展质量活动发挥企业内部的质量职能，有效地控制产品质量，不准带有焊接规范所不允许的缺陷产品出现的管理过程。为了实现这一目标，广西电力工程建设公司建立一条与之相适应的、完整的焊接质量管理体系，对香港中电广西防城港电厂(2×600MW级)#2机组工程安装过程中的工艺、材料、焊接、热处理、检查、无损检测和理化检验等质量控制系统和影响产品焊接质量的因素进行严格的控制，并抓技术创新，#2锅炉受热面焊口共计39350个，RT、UT抽检焊口39350个，总焊口一次抽检合格率为98.95％；附属管道RT、UT、PT抽检焊口593个，一次抽检合格率为100％，#2汽机四大管道共有焊口193个。无损检测184个，一次探伤合格率99.91％；中低压焊口共检测1288个，一次检验合格率99.30％，质量均符合国家相关检验标准，并达到和超过了合同的要求。合金小径管按5％进行光谱分析，按10％进行硬度检验，合格率均为100％；合金大、中径管按100％进行光谱、硬度检验，合格率均为100％.锅炉本体水压试验无一焊口渗漏，水压试验一次成功，焊接质量、进度和资料的移交都得到监理和业主的好评。工程勇创2009年全国优秀焊接工程一等奖。

二、首先要做好工程开工前创优策划

(一)香港中电广西防城港电厂(2×600MW级)#2机组工程的质量总目标

实现机组的达标投产，工程受监焊口一次合格率／>96％，锅炉整体水压一次成功，无渗漏等。

(二)建立创优质焊接工程目标(质量、安全目标值)

受检焊口无损探伤一次合格率≥96％：

焊口外观一次成优率≥96％：

锅炉整体水压一次成功，无渗漏；

汽机中低压管道水压一次成功，无渗漏；

消灭焊口漏焊，做到烟、风、煤、粉、汽、水、油焊口无渗漏；

杜绝错发错用焊接材料；

底片透照合格率≥98％，评片准确率>98％：

UT漏判率

光谱分析准确率100％；

杜绝人身重伤及死亡事故；

杜绝重大机械设备损坏事故；

杜绝重大火灾事故；

杜绝负主要责任的重大交通事故；

严格控制各种习惯性违章；

轻伤频率≤3‰；

创建安全文明施工样板工程。

(三)根据招标书合同和图纸等做策划

防城港工程安装焊接焊口数量众多，焊口位置分布复杂，安装要求等级高，其中锅炉本体的焊口约39350个，部分焊接位置焊接难度大。焊接工艺要求非常高，焊接难度非常大。焊接工程施工质量的好坏将直接影响工程建设总体质量好坏。为此制定了一系列的焊接质量管理措施和技术攻关以及焊接工作程序来确保和争刨优秀焊接工程。

(四)焊接工程全过程策划

焊接施工组织机构以及施工全过程安全、质量监督机构的建立和设置：

制订焊接劳动力计划；

依据工程总体施工进度编制施工网络计划：

依据工程总体布局制定焊接施工区域平面布置；

依据工程总体布置制定焊接施工临时设施及场地安排；

依据工程总体力能供应确定焊接施工力能供应(氧气、乙炔、氩气及施工用电)；

依据工程总体策划制定和编制焊接施工方案、重大技术措施和作业指导书；

查阅工程施工图纸，核对公司已有焊接工艺评定，完成对新钢种和新材料焊接工艺评定报审工作；

编制焊接质量检验划分表及金属、焊接监督检查和试验计划；

编制焊接材料需求计划；

编制焊接施工机械及主要工具配备计划；

确立焊接工程质量验收主要标准和依据；

依据公司质保体系建立焊接质保体系；

确定焊接人员资格和控制要求；

确定焊接材料控制要求；

新技术、新设备、新工艺、新材料的应用；

编制焊接专业安全文明施工管理办法；

编制金属检验、热处理安全文明施工管理办法；

编制焊工培训计划；

编制焊接质量奖罚管理办法。

(五)创优质焊接工程全过程采取的有效措施

保证施工工期的措施；

焊接重大施工技术方案和重大技术措施；

季节性焊接施工保障措施；

焊接缺陷及其防治措施；

困难位置焊口焊接措施；

焊接工程(质量、安全)的主要保证措施；

降低焊接成本措施。

三、严格的焊接质量管理

(一)建立健全焊接技术质量管理组织

为确保本工程公司各项目标的实施和实现，公司对项目实行项目经理责任制，项目建立以项目经理为首的安全、技术、质量等管理机构。在质量管理网络中、项目质量目标中明确，项目经理为本工程第一责任人，各层职能部门承担相关的职责。

在项目焊接管理网络中，项目建立了以项目总工、项目工程部、项目物管部、项目焊接专业部、项目金试室等组的的质量管理网络；并在焊接材料、焊接设备、焊工焊前现场考核、焊接过程监督、焊接检验等方面同时接受项目监理部、香港中电业主、当地技术监督局、电力质检中心站等的监控。

(二)编制焊接技术质量文件

为做好工程焊接质量的管理工作，项目焊接部在工程项目总组织设计指导下，在施工前编写了《焊接专业施工组织设计》，编制了《焊接质量检验计划》、《焊接质量策划》和一系列的《焊接作业指导书》，组织做好本工程项目的焊接工艺评定工作。

(三)做好项目各项焊接施工管理

按组织设计的要求，做好项目的焊接材料计划、焊接设备计划、现场模拟练习计划等各项工作。根据公司的管理制度结合工程的具体情况，统筹计划受热面的吊装、焊接、探伤，进行展开多点、多面焊接作业，合理安排探伤时间，及时反馈探伤结果。受热面的焊接使用操作技能强、技术水平高、经验丰富的熟练焊工，上岗前进行模拟练习并考核通过，在施工中开展劳动竞赛活动，加快施工速度。加大受热面焊工投入、设备投入。实施项目部管理办法：《受热面焊口经济责任考核办法》、《焊口单价法》、《焊接质量奖惩办法》、《焊接进度考核办法》，体现“按劳分配”原则，以经济为杠杆，激发焊工工作的积极性、主动性、创造性；并明确部门质量管理职责，明确部门各层次人员焊接质量责任，使焊接质量管理进一步得到规范。

(四)项目焊接质量管理的主要控制内容

1.认真贯彻质量标准要求，根据防城港工程的具体要求及特点对焊接工程进行了整体质量策划，编制了工程质量计划，并制定有严格的质量保证措施和技术管理制度，通过在施工过程中的贯彻执行，使工程质量得到了有效控制。

2.开展职工质量意识教育。工程质量管理以提高职工质量意识教育为基本点，着重宣传达标创优工作的重要性，使职工把“达标投产”的各项要求贯彻于施工过程之中。针对人员状况，加大培训力度，分层次开展多种形式的质量意识培训、管理制度学习、技术标准和操作规程的学习、培训。

3.每个工程项目开工前，施工技术人员认真查阅图纸、安装规程等资料，掌握施工技术要求。施工过程中，要求施工人员严格执行作业指导书，确保工程质量满足规范要求。

4.加强质量记录的控制。要求质检员在重视工程实物质量检验的同时，重点规范施工记录、质量记录，采用随机抽检的方法。随机抽查和核实施工记录的规范性、完整性、真实性。

5.加强质检员巡检力度。施工中要求质检员在巡检过程中对发现的质量问题，及时下发“整改通知单”，及时消除质量问题。通过严要求勤检查，使施工人员的质量意识不断提高。

6.在焊工上岗前，必须持有效的焊工资质证件，由项目部对证件的有效性进行验证，合格后再根据证件规定的焊接项目进行实际操作考核。考核试祥经检验合格后登记注册、编号，核发上岗卡。

7.坚持三级质量检验制度，做到工程项目产品不合格不放行、不转序，保证验收项目的优良率。明确各级质检员的职责和工作重点，并采取严格质量验收的管理办法。

8.严格执行焊工持证上岗制度。焊接管理人员深入一线，严格把关，对焊接技术、焊材、设备、人员、施工环境等方面进行全方位的监督和指导，加强现场监督及过程控制力度，及时发现和解决问题，确保焊接工程的整体质量水平。金属试验人员积极配合现场施工，及时进行金属技术监督，合理安排探伤时间，有效地保障了现场施工需要。

9.预防焊接质量通病，防止质量通病出现。为了预防焊接质量通病的出现，提前调研，收集资料，研究出现问题的环境、寻找原因，制定质量通病预防措施，在施工中重点跟踪，将质量通病消除在萌芽状态，保证了工程高质量完工。

10.在焊接施工中，积极主动地与监理和业主等相关单位进行沟通，认真处理监理、业主、质量检测中心等提出的建议。

11.及时完善焊接资料的整理和移交工作。项目焊接技术员每天都深入施工现场，做好施工现场的焊口记录，及时做好焊接资料的收集、整理和移交工作。

四、技术攻关

香港中电广西防城港电厂(2×600MW级)#2机组工程在过热器、再热器和主蒸汽部件上分别采用了T91、T23、A335P91钢。其中：SA213T91、SA335P91等钢材中Cr含量达到9％或者9％以上，在施焊中如果不遵循正确的焊接工艺，很容易产生裂纹。对以上Cr含量高的合金钢管道以及T23、SA213TP347H、不锈钢管道焊接时，管道内壁均需要进行充氩保护。焊接工艺要求非常高，焊接难度非常大，为了解决这些超焊接难题，积极开展焊接技术攻关、质量QC活动。开展T91焊接QC小组、P91焊接QC小组、屏过集箱三通热处理QC小组、凝结器钛管板QC小组、钢煤斗等焊接QC小组等质量QC活动，创造焊接质量精品工程。其中多个QC活动小组获全区施工企业优秀QC小组奖。

五、优质工程申报

循序渐进地进行优质工程申报。

第一，香港中电广西防城港电厂(2×600MW级)舵机组工程竣工后广西电力工程建设公司及时对业主进行质量回访。

第二，质量回访后，对机组运行各项目经济技术参数进行比较，为目前广西已建的6台600MW机组中性能较优，获业主好评，积极申报广西电力优质工程奖。

第三，工程获广西电力优质工程奖，广西电力行业协会推荐申报广西区优质工程奖。

第四，获广西区优质工程奖，积极整理资料申报全国优秀焊接工程奖，获一等奖。

六、结　语

笔者通过参与焊接质量管理和申报优质工程工作，深刻体会到，焊接质量管理工作要严格，要想有优秀的表现，一定要抓好技术攻关。这样优质工程申报就有好的基础，申报工作循序渐进会有好的成绩。

[参考文献]

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关键词 管道泵；完全胀型；冲压焊接；水力性能

中图分类号TG453 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）69-0121-02

1 完全胀型成型蜗壳模具的设计

蜗壳模具是生产蜗壳的重要设备之一。不锈钢冲压焊接管道泵及单级离心泵的工艺制造难度很大，至今只有日本EBARA公司、美国ITT公司能够生产。由于水力设计和工艺设计不尽完善，产品涡室的胀型不到位，泵的性能并不好。水力性能上，主要表现为偏工况运行，俗称“大马拉小车”或高比转速低用，电机配置功率大，泵的运行效率低，时有电机超载损坏的情况发生。

图1是日本EBARA公司的3M40-160/4.0不锈钢冲压焊接单级离心泵的性能曲线。设计流量为25m3/h，但最高效率点的流量在40m3/h以上。图2是前期仿制产品CYB65-50-160型不锈钢冲压焊接单级离心泵的性能曲线，流量加大到50m3/h时效率仍不下降，偏工况现象均十分严重。成型工艺上为保证水力性能，要求蜗壳必须360°全断面完全胀型，并且蜗壳出口弯颈要求扩散回收动能。日本产品的蜗壳采用的是半螺旋式的部分断面不完全胀型，弯颈用圆管断面进行过渡。而美国ITT公司3500型不锈钢冲压焊接单级离心泵蜗壳根本不胀型，为一圆筒，出口管为一段直管，所以EBARA和ITT的冲压焊接泵的水力性能均不理想。主要原因是蜗壳的成型工艺十分困难，一种蜗壳需要48套模具，工装夹具费100多万元。最后不得不用较为容易制造、成本也较低的不完全胀型或不胀型替代，但影响了水泵的效率和汽蚀性能。

不均匀、不对称、360°全断面完全胀型是粘性设计的技术特征，但这种技术特征冲压成型非常困难，日本专利是部分断面的不完全胀型。

图3是日本专利产品的成型原理，利用这种对半式、部分断面不完全胀型不仅生产效率低，而且也不能满足粘性流技术特征要求的全断面完全胀型。

图4所示为荷花瓣式的自动分合的组合模具，从上部加力，利用侧向力使模具收拢，由于分成4瓣~8瓣，蜗壳涡线为全断面渐开线凹模，能够准确加工。底部有导杆及底板模，向下继续加力时，导杆下移，上盖板下压，聚氨酯橡胶在上下盖板挤压下侧向变形，使不锈钢钢板紧贴凹模成型，泄压时模瓣中弹簧使模瓣自动分开，胀型的壳体自动弹出，生产效率很高，质量达到要求。

2 管道泵的结构设计

现一般的管道泵普遍存在流部件结构复杂，产品笨重，材料消耗大；泵的水力性能也不够理想，偏工况运行，效率低等问题。经分析认为：低比转速离心泵，流道窄长，粘性产生的水力损失大，效率低。而粘性增大必将引起进、出口流道堵塞，从而偏离设计工况。

图5 泵结构示意图

针对上述问题，本文在传统的管道泵的结构基础上，设计一种蜗壳完全胀型的，能有效提高泵水力性能的高效泵结构，如图5所示。

其特征在于：泵体由呈桶状结构的内、外缸构成，内缸连通进水管，外缸连通出水管，内缸同轴设于外缸内通过在内、外缸底部互相固定连接，内缸开口端低于外缸开口端，内缸开口端向上依次同轴设有导流部件、叶轮、排气部件及安装在外缸开口端的泵后盖。

所述的叶轮为轴向吸入、径向排出的离心叶轮，导流部件为一整体冲压成型的盘状结构，盘底与内缸开口端密封，盘底中心设有与叶轮前端入口对应密封的进水口，叶轮同轴设于盘状的导流部件内，导流部件周壁设有与叶轮的径向排出口对应的导流叶片。

所述的导流部件周壁均匀冲压为多段，各段周壁为沿圆周同一方向径向向外增大的弧形导流叶片，每两相邻导流叶片之间由径向差形成一沿轴向向下的出水孔，盘状的导流部件开口处向外冲压有盘沿。该弧形导流叶片弧线分布与叶轮转动方向对应，提高出水效率。

所述的外缸内壁对应导流部件盘沿设有凸台，盘沿放置于凸台上以支撑导流部件，该凸台与内缸开口端的轴向距离等于导流部件的轴向深度。

3 产品应用情况

该产品在北京科技发展有限公司水处理回收，环保节能应用等方面，广州雅韶泵业有限公司食品行业水处理方面，张家港市东晨物资有限公司高纯度净水系统方面，杭州德士比泵业有限公司水供应系统的技术应用等方面到得到了很好的应用，直接或间接产生了较好的经济效益。

4 结论

1）由于底座、泵体、导流部件与叶轮等全部过流部件都是通过冲压焊接成型的，因而与铸造泵相比，整体结构轻巧，重量大大减轻，节省材料效果明显；水泵运行的可靠性大大提高。铸造泵相比，整体结构轻巧，重量减轻75%，节省材料效果明显；水泵运行的可靠性大大提高，效率提高3%~8%；

2）采用在叶轮径向出口的导流方式，并对导流部件的进行特殊设计等措施，使得传送的液体流动更通畅，水力性能好，效率高。外缸的周壁上及底部分别设置外缸和内缸的排水孔、密封圈、螺钉，可以把内缸的水完全放空；

3）导流部件为一体冲压结构，与现有的冲压泵相比，保证了导流部件具有足够的强度、刚度和精度，安装方便，提高了产品的可靠性，同时也延长了产品的使用寿命；

4）叶轮入口处采用密封环活动密封结构，不仅密封效果好，提高了泵的水力效率；而且降低了制造、安装难度，提高了生产效率；

5）外缸的周壁上及底部分别设置外缸和内缸的排水孔、密封圈、螺钉，可以把内缸的水完全放空。

参考文献

[1]申延鹏，常金唱.三元流技术在循环水泵节能改造中的应用[J].河南化工，2011(6).

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关键词：制冷设备 焊接 铜质管道

中图分类号：TU83 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0071-02

某一系列制冷设备在生产和输送期间，其中有一些设备的接头以及距接头3 mm范围内的铜管有断裂的情况产生，导致开箱的故障率增高。经过排除法分析研究发现，是由于接头的质量不过关，追究其根源是由于钎料的选择不得当。为了处理这个难题，笔者在本文中就钎料的选择以及接头的连接形式等问题进行了深入的研究和分析。

1 接头的特点与要求

如果要把制冷设备里的所有接头部位，根据接头的形式以及振动载荷的受力等方面做分类处理的话，能够把这些接头分为A、B、C、D四类接头。

1.1 A类接头

所谓A类接头就是在制冷系统当中没有振动载荷的胀管去的接头，比如说翅片式换热器里面的U形管道和弯头之间的接头等，就是属于A类接头。因为A类接头的焊接部位不用经受振动冲击的载荷，所以对焊接的韧性方面没有过高的专门要求[1]。这种接头全都是等直径的管道，先利用胀管的办法将一根管道扩张顶端部位的直径，然后在将另一根管道胀管的部位。

1.2 B类接头

这种接头则是那些需要经受非常小的一部分振动载荷的胀管插入式的接头，比如膨胀阀、视液镜、蒸发器和电磁阀等零件与零件之间的接头等。B类接头只需要经受很少一部分的振动载荷，因此对焊接的韧性方面也没有很高的要求。

1.3 C类接头

这种接头就是指那些需要经受比较大的振动载荷的胀管插入式的接头，例如排气管和压缩机的接头等。C类接头和上述A类型的接头是一样的接头形式，不同的是压缩机的接口管道普遍是钢质的管道，只是在外表镀了一层铜而已。压缩机和这种接头的振动周期拥有一样的转动速度，但是因为它连接部分的直径相对来说比较大，因此焊接部位能够经受得住较强的冲击。

1.4 D类接头

这种接头则是指需要经受一定程度的振动载荷的不等直径管道连接直接插入的接头，比如蒸发器和毛细管之间、毛细管和干燥过滤器之间的接头。其振动的原因主要是由于压缩机振动对设备产生了影响，从而导致整体发生振动，以至于带动小直径管的自身振动[2]。除此之外，在制冷设备的运输过程中，由于受到外力的冲击，同样会导致小直径的接管出现比较大幅度的位移，并且在接口部位形成比较强的剪切力。D类接头的接头形式是将小直径的管道直接大直径的管道，但是因为接头左右两端的管道直径有比较大的差异存在，因此小直径的管道振动剧烈，非常容易在接口出发生断裂。这种接头需要经受的振动载荷一般情况下都来源于管路自身的振动。尽管振动载荷不是很大，可是因为接管的直径太小，焊接的部位不能够经受比较大的冲击，因此对韧性方面有着最高标准的要求。

2 钎料与钎剂的选择

钎料的优劣与否对焊接接头的性能有着决定性的影响，应该从多方面入手进行综合全面的考虑。通常情况下，所选钎料的主要成分应该和母材的成分一样或者相近，并且对母材应该具备非常好的填充与浸润性能，钎料的熔点相对于铜的熔点来说应该比其低40℃～50℃，并且熔化区间越小越好，应该具备非常好的塑性、强度与抗腐蚀性。在制冷系统当中所选用的钎料的主要成分应该是铜（不包括氨系统）。在对低碳钢、黄铜和黄铜之间进行焊接时，可以采用铜磷银钎料、银铜锌钎料和铜磷钎料等等[3]。铜磷银钎料具备良好的填充性能和润湿性能，同时价格低廉，并且在焊接时不需要使用钎剂。而银铜锌钎料在同样具备良好的填充性能和润湿性能的同时，还具备较强的抗冲击载荷能力和良好的综合性能，但是价格相对来说比较高，在焊接时还需要使用钎剂。

由于A类接头因为焊接部位不用承受振动冲击载荷、对韧性没有要求，所以，采用BCU89PAg这类钎料。它的抗拉强度为519 MPa，用于钎接铜时的接头抗拉强度为180 MPa，抗剪强度为169 MPa[4]。由于B类接头所经受的振动载荷比较小、接管直径比较大并且对焊接的韧性要求较低，因此，采用BCu89PAg类型的铜磷银钎料仍然能够满足焊接的要求。因为C类接头所需要经受的振动载荷比较大，并且由于铜镀层比较薄，所要求的焊接温度比较低、时间较短，所以采用Bag25CuZn类型的钎料，钎料的抗拉强度为353 MPa，用于钎接铜时的接头抗拉强度为170 MPa、抗剪强度为165 MPa。由于D类接头的韧性要求很高，所以选择采用Safety-silv45T或者Bag45CuZn钎料，后者的抗拉强度为386 MPa，用于钎接铜时的接头抗拉强度为180 MPa、抗剪强度为177 MPa。钎剂的主要用途是对钎料表面和焊件产生的氧化物进行清理的，进而预防焊件在温度高的情况下持续发生氧化，使钎焊金属表面的湿润性和钎料的流动性得到改善。和银铜锌钎料一起组合使用的钎剂的主要成分普遍是氟化物与硼砂，例如QJ101和QJ102等等。在做选择的时候，通过质检、工艺等部门三人对吸湿性、湿润性和流动性以及焊接后的清洁难度3个方面进行分析和研究，最终决定选择采用STAY-SILV的白色焊膏。

3 钎焊过程控制

首先，安装前要对管道进行清洗。（1）制冷管道在安装前必须进行除锈、清洗和干燥，管内要清洁且不能有水分。（2）可用人工或机械方法清除管内污物及铁锈，再用棉纱、破布浸煤油反复拉洗干净。（3）对于弯管，应用吹洗的方法将管腔清洗干净。

在工艺中，依据钎料性质，规定钎焊搭接长度Lwl等于0.65D2（D2是搭接时候相对较小的管径），但是，3 mm小于等于Lwl小于等于9 mm[5]。需要在焊接之前提前通0.03 MPa的N2，等到焊口冷却到两百摄氏度左右时停止通气，目的是为了使铜质管道内的表面在高温度情况下发生的氧化得以减少，可以为系统内部的干净程度提供保障。黄铜和纯铜、纯铜和纯铜在焊接时选择使用中性焰，而碳钢和纯铜在焊接的时候则选择使用碳化焰。焊接结束后大约等待一分钟，然后利用浸过水的湿布块进行冷却处理，根据钎剂和金属的热膨胀系数的差异，从而导致钎剂在铜质管道的表面脱落，以此来避免钎剂会对金属产生腐蚀作用[6]。

4 结论

研究制冷设备的铜质管路的焊接工艺的同时，应该根据接头的形式与受振动载荷两个方面，对接头部位进行归纳分类。接头的类型不同，所需要的钎料和钎剂也不同，这主要取决于振动载荷和管径的大小。

参考文献

[1] 关朋.氟利昂制冷系统管路的计算与分析[J].制冷与空调，2009（5）：159-160.

[2] 高云青，王纪，李颂宏.X80级管线钢全自动焊焊接工艺[J].焊接技术，2010（1）：63.

[3] 杨林丰.焊接实践教学模式探讨[J].焊接技术，2010（1）：107-109.

[4] 张鑫，张柯柯，涂益民，等.急冷型Sn-Ag-Cu系钎料钎焊接头力学性能与显微组织[J].焊接技术，2010（1）：27-28.

篇9

关键词：钢骨架塑料复合管、等经直接、电熔法连接

由咸阳市自来水公司承建的兰池大道给水管道工程是咸阳市政府2010年的重大项目建设之一 ，西起金旭大道，经窑店、正阳两乡镇，东至西铜高速匝道收费站，全长18.3公里，是咸阳市东郊的主干道供水管线，该供水工程管材全部采用DN500钢骨架塑料复合管材，该管道输水温度不大于40度，工作压力0.5 Mpa，试验压力1.0 Mpa。

钢骨架塑料复合管作为一种新兴的管材，电熔法连接大管径钢骨架塑料复合管给水工程又是一项新的工艺流程。钢骨架塑料复合管是以优质低碳钢丝为增强相，高密度聚乙烯为基体，通过对钢丝点焊成网与塑料挤出填注同步进行，在生产线上连续拉膜成型的新型双面防腐压力管道。较好地解决了金属管道耐压不耐腐、非金属管道耐腐不耐压、钢塑管易脱层、玻璃钢管对敷设环境要求较高的诸多缺点。这种管道具有较好的刚度和强度，抗蠕变性强，耐磨，管材外型美观，内壁光滑，可减少结垢和结蜡，减少管线清洗次数，而且管道与介质摩擦阻力小，施工方便，便于维修。

1、工艺原理

管材与管件采用电热熔方式连接，利用管件内部发热体将管材外层和管件内层塑料同时熔融，使管材与管件可靠地融成一体。

2、焊接施工工艺

备料一打磨氧化层一清洁焊接面一标记承插深度一检测管件线圈一装配管件一检查配合一固定接线处一管件编号一焊接一冷却一局部回填(支架安装固定)一试压验收一整体回填竣工。

3、管材验收

3.1、管材、管件必须进行验收。验收内容包括：产品合格证、质量保证书、各项性能检验报告、规格数量、包装情等。

3.2、管材要求：表面应光滑平整，外表面应呈自然收缩状态 ，内外表面不允许有气泡 、裂口 、分解变色及明显的机械伤痕，管材两端切割平整 。

3.3管材的几何尺寸 ，尤其是管材 、管件 （包 括电熔接头 ）的两端管口的椭圆度需在允差范围之内（不 圆度应 不 大于 3％ ）；

4、管道布置

4.1管道宜在沟槽内进行连接，下管时应采用软带或麻绳平衡下移，防止管材划伤、扭曲或过大的拉伸和弯曲。

4.2管道如在沟上连接，待多根管连结后，并经过充分冷却后方可下沟，采用2台吊管机用吊管带吊管，保证两车的吊装距离，使管道吊起后不产生弯曲力，吊起高度应不超过1.0m。

4.3要保持管子平衡，将管子缓慢放入沟底，放管时不能使管线产生较大振动，严禁抛甩管线。

4.4管道在穿越或在工程中断及每次施工收工后，管口应封堵，禁止杂物进入。

5、 管道连接

5.1钢骨架塑料复合管在连接前应对管材、管件及附属设施按设计要求进行核对，并应在施工前进行质量检查，符合要求后方可使用。

5.2钢骨架塑料复合管的连接采用电熔连接或法兰连接，连接形式：本工程将复合管材与管材之间、复合管件之间采用等经直接电熔连接，复合管材、管件与金属管材及阀门之间采用法兰连接。

5.3检查焊接电源线接触是否良好，输送端插头是否变形、有油污泥沙或电氧化层，检查管子（或管件）是否完好，电熔接头中的铜线是否断线。上述检查合格后，才可进行下一步操作。

3.4用表测焊机输入端电压，是否在220V±10V范围内。

3.5现场施工之前必须参照基本工艺参数进行试验，试验件必须进行解剖、撕裂，以便观察焊接效果，并根据现场气候、电源情况及试验情况，适当调整焊接工艺参数。每个工程试验件不少于两个，施工过程中若遇气候、环境变化时，必须进行不定期试验，增加试验次数。

3.6在焊接前，要对焊接表面即套筒内表面和宽封口外表面进行打磨，去除氧化层，这对保证熔焊质量极为重要。

3.7)管线装配好之后，固定接头位置，有直通和大小头要求管件两侧的管材同轴，三通和弯头要求各连接口的管材同面，有扶正器的须用扶正器固定，无扶正器的须用临时支架或支墩固定保护接头，以保证焊接管件时接头上不受任何外力因素的影响，用水或汽油清洗焊接面的泥沙、油渍，然后再用95%以上的酒精或丙酮清洗，确保焊接表面清洁，用钢刷或电动钢刷打毛焊接表面。

3.8对接看清待装管走向，将其摆正，然后插入电熔接头。

3.9将扶正器夹在管线上，两个卡环调到适当位置，注意电源插孔与扶正器的相对位置，拧到位时扶正器卡环应抵住电熔接头。

3.10拧紧卡环螺栓，用对角上两条拉杆轮换将待装管拉到位，拧紧拉杆上的螺母准备焊接。

3.11在对接的两根管表面划上焊接区标记，用锤子轻击电熔接头四周，将电熔接头打入到标记处（两管头各打入电熔接头长度的一半）为止，禁止敲击电源接线柱处。

3.12电热熔套管与管材配合过松时，应对两者进行校合比较，剔除不正常者，过紧时应用手动刮削机具进行刮削。

3.13焊接完毕后，待电熔接头冷却后或扶正器螺丝自行松动后方可取下扶正器。在电熔接头没有完全冷却下来的时候，不许强行拉动或弯曲管子。

4、工艺优点

4.1快速：钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管的安装无需开牙吐丝、焊接，管件安装无方向性，连接时只要对接管件即可，安装速度比传统的管件快速。

4.2埋地安装时，可有效承受由于沉降、滑移、

4.3车辆等造成的突发性冲击载荷，不需做混凝土管道基础，施工快捷，节省安装费用。

4.4铺设安装方便：钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管安装时只需配备专用焊机及小工具，相比传统的丝扣及焊接接法，显得更方便。密封性好：采用电热熔接法，使管材与管件材质熔为一体，确保管接头不泄漏。

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关键词：SA213-T91钢 小管全氩焊接 单面焊双面成型 焊接工艺 方法

中图分类号：TG136+.2 文献表识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0071-02

广东国华粤电台山发电厂5×600MW燃煤发电机组锅炉是由上海锅炉有限公司设计制造的2093T/H亚临界压力控制循环锅炉。锅炉受压件安装焊口数量约27000个，末级过热器集箱管排采用SA213-T91钢制造。设计压力为16.6Mpa，工作温度为540 ℃，焊口属同种钢焊接，焊口规格为φ57×8 mm，共576道焊口（每排管有6根管子，共96排管）。鉴于末级过热器部件材质用T91钢的管排为联箱结构，管排与管排、管与管之间空间较狭窄，如果采用GTAW+SMAW

的焊接方法，手工焊条电弧焊盖面时焊条受空间位置的阻挡，直接影响焊接质量。因此，为了保证T91钢的焊接质量，决定此部件采用GTAW焊接工艺，并制定了相应切实可行的焊接工艺规范、措施、方案。安装完成后，两台锅炉的该部件T91钢焊口经检验一次合格率达到97.83%。在此将该部件T91钢的焊接技术和方法写出来，与同行共勉。

1 SA213-T91钢的化学成分及焊接要点

1.1 T91钢的化学成分及焊接性能

T91钢是马氏体型耐热钢，是在9Cr1Mo钢的基础上降低含碳量，严格限制硫、磷的含量，添加少量的钒、铌元素进行合金化，具有良好的热强性和高温抗氧化性。T91钢的供货状态为1040～1090 ℃正火加765～795 ℃回火，组织为回火马氏体。由表1可知，T91钢的主要元素为Cr和Mo，Cr是提高钢材淬透性元素，其在T91钢中含量较高，大大促进了T91钢的淬硬倾向。因此，焊接T91钢时，如果不采取一定的工艺措施，T91钢有冷裂纹倾向。T91钢合金总含量为10.534%，根据相关资料显示，对T91钢进行冷裂纹敏感性试验，结果表明：T91钢具有一定的冷裂纹敏感性，焊接前必须进行预热。同时T91具有较敏感的热裂倾向，焊接时必须控制焊接线能量，层间温度不能过高。

2 现场设备安装状况及焊接要点

上海锅炉厂设计的末级过热器联箱属炉膛悬吊结构。施工中考虑到炉膛结构与吊装方案，决定先将管排和母管吊装到位固定。焊口为垂直位置固定焊（即横焊）。现场对接管排较密集，管与管间距仅20 mm，管排与管排间距为150 mm，对口间距存在不均匀现象，因此，这些不利因素在一定程度上增加了焊工施焊操作的难度。焊接过程中，“盲区”位置使得焊枪角度极难控制，电弧热量较难于输送至“盲区”。如果这时仍就按常规的对口工艺和焊接操作方法，势必会使焊工视线被焊枪瓷嘴和焊丝挡住。这样导致的后果将会出现“盲区”接头未熔合和根部未焊透，甚至在填充层盖面焊接过程中也会出现层间未熔合。管排的焊接“盲区”。

由于T91钢合金含量高，焊接时焊缝受热温度过高，若不采取必要的工艺措施，必然导致根层氧化或“过烧”；其焊接性及熔池本身流动性较差，熔池粘度很大，焊口根部间隙过小时极易造成根部未焊透现象。针对此类缺陷，焊接过程前后采取如下措施。

（1）由于T91钢液态金属流动性差，安装对口时应适当加大对口间隙（2.5～3.5 mm）、钝边0.5～1.0 mm，防止焊口根部未焊透。

（2）焊枪尽量使用短瓷嘴（长度45 mm），保证钨棒尖端锐度。在“盲区”位置适量将钨棒（正常约5 mm）多伸出2 mm，这样在焊接过程中，能正常的将电弧热量输送至“盲区”，使接头熔合良好。

（3）焊缝根部打底焊时，选用合适的焊接电流和焊接速度，采用“内加丝法”，即在坡口两边熔化后，再沿坡口内加焊丝熔化，使坡口与焊丝充分熔合形成良好的接头。这样既能清晰地看到“盲区”接头，又可以看到坡口的熔化程度，同时又可以保证焊缝根部完全焊透。填充焊和盖面焊时，采用侧面送丝，这时焊工视线能看到“盲区”接头处层间熔合的良好程度。

（4）焊缝根部打底焊接时，要注意不能象焊接一般钢材那样，送丝要均匀，不能靠送焊丝的力量来突出根部。铁水过渡最好采用自由过渡，否则容易造成根部焊缝出现未熔化的焊丝头。收弧时特别要注意把弧坑填满后，等焊接电流衰减下来，才移向坡口边收弧，防止产生弧坑裂纹。

（5）T91钢合金含量高，淬硬倾向大。按焊接工艺卡要求，在焊接前先将管口均匀预热至150～200 ℃，施焊时严格控制焊接参数和焊接线能量，注意接头收弧质量，减少裂纹倾向；层间温度控制在250～300 ℃，根据焊接规程规定，合金含量高的耐热钢（Cr≥3%或合金总含量>5%）在焊接过程中，为防止根层氧化或“过烧”，要对管口进行充氩保护措施。具体实施的步骤如下：

①在对接管口内两侧各200 mm处用水溶性纸封住，使管壁内腔形成一个气室，为隔绝空气做准备。

②按焊接工艺卡要求，在焊接前应预热至150～200 ℃，用高温可粘胶布将待焊管口封住，然后利用充氩装置（皮管端装上球针）往管口内充氩气。充氩时间不少于10 min，待气室内有氩气流出时开始打底，焊一段把胶布拔开一段。为保证焊缝根部质量，最好先将焊口根部打底1/2后，仔细检查已焊部分确保无缺陷出现，再进行管口另外1/2打底。

③当打底至充氩孔（在焊口的最好位置预留约8 mm），并继续往管内充氩，待已打完底的填充层焊完，将充氩球针拉出，然后焊上预留孔，并利用气室内的剩余氩气完成其填充层，最后完成盖面层。

3 焊接工艺

（1）焊接方法：钨极氩弧焊（GTAW），单面焊双面成型（钨极为铈钨棒，直径为φ2.5 mm，焊枪瓷嘴直径为φ8 mm）。

（2）焊接设备：时代逆变式WS-400（PNE13-400），直流弧焊机，高频引弧，衰减灭弧。

（3）焊接材料：选用日本神钢生产的TGS-9cb（φ2.4 mm）焊丝，必须具备出厂合格证书，无锈斑，其化学成分（见表2）。

（4）保护气体：氩气，纯度≥99.99%。

（5）焊工：两名技术稳定、经验丰富的持证焊工，并且在施工前经过焊前练习检验合格。

（6）坡口形式：V型坡口70°，钝边0.5～1.0 mm，间隙2.5～3.5 mm，坡口内外管壁10～15 mm处打磨出金属光泽，清除氧化物、铁锈、油污、油漆等对焊接有害的物质。

（7）焊接规范参数：根据现场组合焊口管材、规格和焊接位置，进行一次与实际相同的模拟试焊，将试样进行外观检查及无损检验。经过反复实践，不断摸索，使练习试样合格，从而得到适合于现场操作的焊接规范参数。具体的焊接规范参数如表3所示。

4 焊接操作过程

4.1 T91钢焊接前需进行如下的准备工作

（1）施工技术资料的准备：开工前应准备施工作业指导书、焊口编口、焊接工艺卡、技术交底详情。

（2）施工现场的准备：施工现场必须提供充足的动力电源，做好防风挡雨措施，有足够数量的WS-400逆变电焊机。

（3）充氩的准备：必须提供充足的氩气，T91钢小径管的焊接施工中根层焊接需要充氩保护；需要准备可溶纸、钢针管或球针及氩气管、高温胶带、氩气流量计（包括减压表）、打火机等。

4.2 作业内容

（1）坡口加工及检查：坡口制备用机械加工的方法，不允许使用火焰切割。由于末级过热器为联箱结构，应仔细检查整排管口的打磨质量以及管内预制充氩区封堵情况，避免出现重新对口的返工现象。

（2）预制充氩区：根据焊接钢管的内径，裁剪可溶纸，折叠成圆锥状，圆锥底面的直径应比钢管的内径稍大，填塞进钢管里。

（3）对口：对口时应采用专用夹具（对口钳），严禁强力对口。对口错口不得超过 1.0 mm，坡口间隙应修整到规定尺寸。遇到有错位的管口用预置的木尖来调整，对口尺寸如图1所示。

（4）预热：根据工艺卡要求，点焊前应预热到150～200 ℃（履带式加热器）。

（5）充氩：坡口处母材温度符合要求后，开始充入氩气。充氩针头采用球针，使用时将球针弯成90°，探进坡口，顺坡口内壁进行充氩。焊口环周用高温胶带将焊口封住。

（6）点焊固定：往管内充氩时间不少于10 min后进行根层点焊，点焊焊缝长15～20 mm，厚度3 mm，点焊位置在11点到1点之间，为了避免其它管子由于前面焊接后的收缩而影响对口质量，先把一整排管（6根）全部焊口点焊定位好，以防止对口间隙变化。点焊处若焊缝背面呈亮白色，则保护效果良好；若颜色发暗没有光泽，则需要完善充氩工作。此时将被氧化的点焊缝磨掉，重新进行点焊。

（7）打底层焊接：点焊自检合格后进行打底焊接。为了保证根层焊缝质量，采用前后各一名焊工进行对焊。一人打底焊，一人充氩，这样有利于相互检查。管径规格φ57×8mm为控制层间温度，保证焊接接头质量优良，一次预热3个焊口为宜。焊接顺序，由1-2-3-4或1-4-2-3顺序进行。

（8）填充盖面焊接：完成打底后，仔细检查底层焊缝，确认无缺陷后，按表3焊接工艺参数来完成填充层、盖面层的焊接。焊工在焊接所有后一道焊缝前，都应确认层间温度，可用远红外测温仪辅助验证，待层间温度降到250～300 ℃的温度后才可以开始焊接。为了提高工作效率，采用焊完一道焊口的一个焊道后，停下来进行第二道焊口的一道焊道的焊接，以后依次类推。在焊接过程中，焊枪与工件的角度保持在80～85°之间，焊丝与工件的角度保持在10°左右。同时要注意焊道接头和收弧质量，收弧时应将熔池填满，各层焊接接头应错开，盖面层焊道应圆滑过渡到母材。

5 检验结果

按检验规程DL/T821、DL/T820-2002规定和DL/T869-2004质量标准要求，对T91钢焊缝进行100%射线检测并加50%超声波检测，1#、2#锅炉末级过热器T91钢焊口一次合格率分别为：97.57%和98.09%，达到了预期的目标。具体检验结果如表4所示。

6 结论

检验结果表明：末级过热器T91钢只要采用合理的焊接参数，严格控制对口间隙、预热温度、层间温度、焊接热输入量，运用正确的操作方法，合理安排焊接顺序，采取必要的工艺措施，严格执行焊接工艺规范，最大限度的减少了焊接“盲区”未熔合、焊缝根层“过烧”和根部未焊透接头的出现，并能获得优质的焊接接头，保证机组的运行可靠性和稳定性。

参考文献

[1] 邹勇，梁亚军，薛龙，等.焊接机器人管道全自动打底焊研究[J].电焊机，2008（8）.