锅炉工艺讲稿

预防措施 焊前需对坡口附近的杂质清除 干净 换用清洁焊丝 焊前需将焊剂烘干 注意焊剂存储及焊接区域清洁 降低焊接速度，使气体容易逸 出 适当调整焊剂出口管的高度
纵、环 对接焊 缝
埋弧焊
气孔
焊剂潮湿 焊剂受污染 焊接速度过快 焊剂高度过高或不足
焊缝 形式
常见 方法
常见 缺陷
成因 焊件上留有厚锈或清 根后熔渣残留 层间有焊渣清除不彻 底
钨极 氩弧焊 焊条 电弧焊 管座 角焊缝 焊条 电弧焊
未焊透 装配间隙过小 错边量过大
焊缝 表面 成型 不良
适当增加焊缝间隙 减少对接错边量 采用均匀适当的焊接速度和顺 序
操作方法不当
焊接电流过大，焊条直径 选用适当的电流和焊条直径 过粗 电流过大 使用较小的电流 保持适当的弧长 采用正确的角度，速度施焊 电弧过长 操作方法不当
锅炉制造主要工艺手段
• 下料：
1、机械下料：主要设备有 剪板机、冲床、锯床、切管 机等 2、火焰下料：主要设备 有氧-乙炔割炬、仿形气 割、数控气割机 3、等离子下料（主要用 于合金钢、不锈钢等材 质）：主要设备有等离 子割炬
• 机械切削加工：
机械切削加工在锅炉制造过 程中还是属于辅助工序，尤 其对于受压件主要是为后道 装配、焊接的配合面和坡口 制备：主要设备有普通车床、 立式车床、铣床、刨床、剖 口机、钻床等。
咬边
• 4、集箱的焊接
焊缝 形式 常见 方法 钨极 氩弧 焊+ 焊条 电弧 焊 + （埋 弧焊 ） 常见 缺陷 焊条受潮 成因 焊条应烘干 预防措施
焊缝附近有锈、油、氧化 焊前需对焊缝附近的杂质清除干 膜等杂质 净 气 孔 起弧不当 焊接速度过快 电弧长度不合适 焊前焊渣未完全清除 焊条摆动过宽 选用熟练持证焊工 降低焊接速度，使气体容易逸出 调整适当的电弧长度 彻底清除前层焊渣 减小焊条摆动宽度
环缝 对接
钨极氩 弧焊+ 焊条电 弧焊 + 埋弧焊
裂 纹 (合金 焊接规范不当 钢) 焊缝拘束应力过大 收弧不当，产生弧坑 裂纹 未焊 透 焊速过快，填充金属 过少 装配间隙过小 钝边偏大
焊缝 形式
常见 方法 钨极氩 弧焊+ 焊条电 弧焊
常见缺 陷
成因
预防措施
焊速过快，填充金 使用适当的焊接速度和填丝量 属过少 未焊透 装配间隙过小 装配错边量过大 操作方法不当 适当增加焊缝间隙 减少装配错边量 采用均匀适当的焊接速度和顺序
材料控制
• 锅炉制造对原材料有着严格的规定，除 了相关的材料标准外，特别对受压件原 材料进厂作了严格规定 同时制造过程中 的材料标记和移植是保证稳定性和可追 溯性的关键。
，
焊接控制
• 焊接过程是锅炉制造的的重要环节，是保证锅炉的内 在质量的重要基础，所以，世界各国的锅炉检验机构和制 造标准都把焊工管理，焊接工艺评定和管理作为锅炉制造 和监造的重要环节，其目的就是要从根本上保证焊接质量。 对焊接的质量控制最基本的就是焊工的考试，并按合格项 目施焊，同时，要保证所有焊接都有相关的工艺评定作为 支撑，并严格按照焊接工艺指导规定的参数和要求执行。 这是保证焊接质量稳定的前提。相关的GB和行业标准有 《蒸汽锅炉安全技术监察规程》，《 JB/T1613-1993锅炉受 压元件焊接技术条件》， 《 JB/T1614-1993锅炉受压元件 焊接接头力学性能试验方法》。当然影响焊接质量的因素 是多种多样的，所以，每道工序都进行检验，加强过程中 的焊接参数控制，及时发现问题，找出原因，消除缺陷， 并促进新工艺的应用和推广，从而保证优质，高产，高效。 下面我们就焊接过程中的主要缺陷及其工艺上的预防措施 做一个简单的交流。
2、管子的焊接
焊缝 形式
常见 方法 钨极 氩 弧焊 （或 热 丝TIG 焊）
常见 缺陷
成因 表面清理不彻底
预防措施 焊前清理工件表面油， 锈等杂质 适当提高氩气流量 改用纯度高的氩气 适当减小弧长
管子 对接
气孔
氩气流量偏小 氩气纯度不足 弧长偏长，保护效果降 低
焊缝 形式
常见 方法
常见缺 陷 夹钨
埋弧焊/ 溶深不够 气体 保护焊 (或烧穿)
膜式 壁 鳍片 管
埋弧 焊
气孔
焊剂潮湿 焊接速度太快
焊缝表面 成型不良 气体 保护焊 咬边 变形
操作方法不当 电弧过长，焊接速度 太快 焊接顺序不当
• 3、锅筒的焊接
焊缝 形式 常见 方法 常见 缺陷
成因 坡口存在锈、油、氧 化膜等杂质 焊丝生锈或有油污
成因 电流过大，钨极烧损严重 钨极选用不当 焊前未预热或预热温度不 够
预防措施 减小焊接电流 选用合适的钨极 焊前按要求预热 根据不同材料的特性，选择 合适的焊接规范 控制合理的层间温度 焊后立即进行消氢及焊后热 处理 使用较低电流 采用正确的角度，速度施焊
管子 对接
钨极 氩弧焊 （或热 丝TIG 焊）
环缝 对接
夹 渣 焊接电流太低，焊速太慢 适当提高焊接电流和焊接速度
焊缝 形式
常见 方法
常见 缺陷
成因 母材厚度较大，冷却 过快 焊后工序不及时
预防措施 焊前预热，焊后缓冷 按产品工艺要求及时进行相关焊后 热处理 对不同材料选用相对应的焊接工艺 改良焊接结构和焊接顺序焊后进行 热处理 选用熟练持证焊工 使用适当的焊接速度和填丝量 适当增加焊缝间隙 适当减小钝边厚度
• 对产品的影响： 对产品的影响：
– – – 管子焊接时容易熔穿，成排弯时容易起皱 易造成减薄量、椭圆度超标影响产品外观质量 增加后道工序打磨焊补工作量，严重的折皱、凹坑等缺陷影响管子的使用性能。
焊接层数太多 焊接顺序不当 焊前准备不足 操作方法不当 焊接电流过大，焊丝直 径过粗
焊缝 形式
常见 方法
常见缺陷 未焊透 坡口不当
成因
预防措施 选择合适的坡口 采用均匀适当的焊接速度和 顺序 选用适当的电流和焊丝直径
焊缝表面 操作方法不当 拼接 焊条 成型不良 焊缝 电弧焊 焊接电流过大，焊条直 径过粗
焊接中缺陷的分类
• • • • • 1、坡口和装配的缺陷 2、焊缝形式、尺寸和接头外部缺陷 3、焊缝和接头内部的工艺性缺陷 4、接头的机械性能低劣 5、焊接接头和焊缝的金相组织、耐腐蚀 性能和理化指标不符合要求
错边
纵缝 t≤100 ∆δ ≤0.1t且 ≤3 T＞100 ≤6
环缝 t≤100 ≤0.15t+ 1且≤6 T＞100 ≤10
焊缝 形式
常见 方法
常见缺陷 咬边
成因 电流过大 电弧过长，焊接速度太 快 角度位置不正确
预防措施 使用较小的电流 降低弧长和焊接速度 适当调整角度 使用直径较大焊丝及较高 电流 改正焊接顺序 焊前使用夹具将焊件固定 以免翘曲 采用适当的焊接速度和角 度 选用适当的电流和焊丝直 径
角焊 缝
埋弧焊/ 气体 变形 保护焊 焊缝表面 成型不良
管子(＜9.8MPa) D ＞108 D ≤108
集箱
≤0.1t+0. ≤0.1t+0. ≤0.1t+0. 5且≤2 5且≤1 5且≤4
咬边
集箱锅筒纵环缝及封头不允 许存在,其余不超过0.5mm,两 侧总长度不超过周长20%且 不超过40mm
• 弧坑
• 焊穿、焊漏
• 焊瘤
• 气孔
• 未焊透
• 未熔合
• 冷作、装配：
1、机械成形和加工：主要 设备有卷板机、弯管机、冲 床、水压机、油压机、扁钢 精整机、小R精整成型机、成 排弯等。 2、徒手加工：主要工具 有氧-乙炔校正炬、榔头、 磨光机、胀管器、粉线 及各种量具等。 3、水压试验、气密试验：
• 焊接
焊接是锅炉制造尤其是受压 件制造的重要工序，直接关 系到产品的品质。目前主要 的焊接方式按焊接过程可分 为电弧焊、氩弧焊、气保焊、 埋弧焊、电渣焊；按操作方 式又分为手工焊和自动半自 动焊接。 1、自动焊和半自动焊：主 要设备有：锅筒环纵缝埋弧 自动焊机、电渣焊机、管子 对接TIG自动焊机、集箱环缝 埋弧自动焊机、膜式壁埋弧 或CO2自动焊、管板自动焊机、 内孔焊机等等。
一、材料
• 除了理化指标外，主要缺陷是原材料外形的缺陷： 除了理化指标外，主要缺陷是原材料外形的缺陷：
– 管子外径偏差超差：一般应＜ ±1% – 弯曲度：t ＜ 15，1.5/1000；t ＞15，2.0/1000；D ＞351，3.0/1000（最大
12mm）
– 管子壁厚小于其下偏差 • 管子壁厚允许偏差:+15% 最小+0.45mm • -12.5% 最小-0.35mm – 管子壁厚不均匀 • 一般应＜ +12%/-10%；需要胀管或其他特殊加工的应＜ ±8% – 管子表面有折皱、凹坑等缺陷 • 冷拔应＜ 4%，最大0.3mm；热轧应＜ 5%，最大0.5mm；但清除后的深度均不 得小于下偏差
未焊透
清根焊道弯曲 焊接规范不当
焊缝 形式 纵、环 对接焊 缝
常见 方法
常见 缺陷
成因 焊丝含碳、硫量过高 更换焊丝
预防措施
埋弧焊
裂纹
焊道冷却过快，使热影响 增加加热措施 区硬化 多层焊道第一层时不足抵 增加加热工序，减少拘束应力 抗收缩应力 收弧不当，产生弧坑裂纹 选用熟练持证焊工 焊速过快，填充金属太少 使用适当的速度和填丝量
管座 角焊缝 焊条电 弧焊
焊缝表面 成型不良 焊接电流过大，焊 选用适当的电流和焊条直径
条直径过粗 电流过大 电弧过长
使用较小的电流 保持适当的弧长 采用正确的角度，速度施焊
咬 边
操作方法不当
锅筒的制造工艺和控制要点
集箱的制造工艺和控制要点
• 集箱的主要工序
工业锅炉集箱的工艺流程
电站锅炉集箱的工艺流程
裂纹 （合金 钢）
焊接规范不当 层间温度控制不当 焊后有关的工序不及时
咬边
电流过大 操作方法不当
焊缝 形式
常见 方法
常见 缺陷 焊偏
成因 参数设置偏小(偏大) 焊接速度太快(太慢) 表面清理不彻底
预防措施 严格按照WPS执行及时调整 及时调整焊嘴 降低焊接速度 焊前清理工件表面油，绣等 杂质 焊前需将焊剂烘干 降低焊接速度 采用均匀适当的焊接速度和 顺序 降低弧长和焊接速度 采用合理的焊接顺序
• 裂纹
• 夹渣
各部件主要缺陷的产生和对策
• 1、钢架的焊接：
焊缝 形式 常见 方法 常见 缺陷 成因 焊缝存在锈、油、氧 化膜等杂质 焊剂潮湿 埋弧焊/ 角焊 气体 缝 保护焊 焊剂受污染 气孔 焊剂高度过高或不足 焊丝生锈或有油污 焊接速度过快 预防措施 焊前需对焊缝附近的杂质清除干 净 焊前需将焊剂烘干 注意焊剂存储及焊接区域清洁 适当调整焊剂出口管的高度 换用清洁焊丝 降低焊接速度，使气体容易逸出
预防措施 焊焊前清理和清根后打磨 层间焊渣清除干净 调整好开槽侧面和焊丝间的 距离 增加焊接电流和焊接速度 减少电压、提高焊速或采用 多道焊 焊接过程中及时调整 保证清根质量 电流、电压、焊接速度匹配
夹渣 纵、环 对接焊缝 埋弧焊
多层焊时焊丝过于靠 近开槽侧面 焊接速度过低，使焊 渣超前 盖面层电弧电压过高 焊偏
锅炉制造主要工艺及过程控制
南通万达锅炉公司技术中心 程斌
锅炉本体主要部件
• 受压件Байду номын сангаас
• • • • • • • • • 锅筒 集箱 管件 过热器 省煤器 蒸发器 再热器 水冷壁 管路
• 结构件
• • • • • • 空气预热器 钢架 燃烧装置 加料装置（煤斗） 点火装置 烟道、风管
锅炉主要材料
• 锅炉容器用钢板： 20g 16Mng 19Mn6 BHW35 （13MnNiMoNb） • 锅炉容器用钢管： 20#（GB3087） 20G/15CrMog/12Cr1MoVg/12Cr2MoWVTiB GB5310 20G/15CrMog/12Cr1MoVg/12Cr2MoWVTiB（GB5310） SA106B/SA210A/P12/P22/P91/T12/T22/T91/TP347 （ASME） • 结构件用型钢、钢板： Q235（A/B）/Q345（A/B/D）SUS304/SUS310/SUS316 • 锻件、铸件： HT/RT-Si/ZGCr26Ni4Mn3N
2、手工焊：主要设备有： 手工电弧焊机、CO2焊机、氩 弧焊机。
3、另外还有用于一些特殊 的加工的焊接：如高频自动 焊机。
• 预热、后热和热处理
热处理和焊接一样是锅炉 制造尤其是受压件制造的重 要工序，直接关系到产品的 品质。主要是消除焊接和各 个校正装配过程中形成的应 力，是保证锅炉在设计工况 下稳定运行，确保材料的使 用寿命的重要保证。 从加热方式可分为电加热、 燃油加热、燃气加热、焦碳 炉等；从热处理的范围分为 整体热处理和局部热处理。 预热后热则是为改善焊接 条件和改善焊后焊缝组织、 质量，如消氢、减少延时裂 纹的形成而进行的焊接过程 中的加热方法。