锅炉、压力容器筒体上管座角焊缝焊接技术的研究通用版
锅炉锅筒的焊接结构设计及工艺设计
一、课题研究的意义
锅炉是国民经济中重要的热能供应设备。电力、机械、冶金、化工、纺织、造纸、食品等行业,以及工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的热能。因此，锅炉在现代社会中应用十分广泛，按用途其可分为：电站锅炉、工业锅炉和热水锅炉。其中热水锅炉主要用于发电；工业锅炉主要用于生产工艺用汽或供暖；热水锅炉主要用于民用供暖或供热。一台完整的锅炉机组主要是由本体设备和辅助设备组成。其中本体设备包括：炉腔、燃烧器、空气预热器、省煤器、水冷壁、锅筒（汽包）或启动用汽水分离器、过热器、再热器等；辅助设备包括：给煤机、磨煤机、送风机、引风机、吸尘机、给水泵、碎渣机、除尘器、灰浆泵。锅筒是锅炉诸多设备中最重要的之一，它的重要性由其在锅炉工作过程中所发挥的作用性决定。大体上讲锅筒的作用主要有四点：第一，锅筒是加热、蒸发、过热三个过程的链接枢纽和大致分界点；第二，锅筒具有一定的蓄热能力，能较快适应外界负荷变化；第三，锅筒的内部装置可以提高蒸汽品质；第四，锅筒的外界附件保证锅炉安全。同时我们结合以前锅炉破坏的例子发现，锅炉事故的发生以及锅炉的破坏大多是发生在锅炉锅筒焊接的焊缝处，正因为如此，所以锅炉锅筒的焊接结构设计以及工艺设计就显得十分必要，十分重要！就本文而言只针对锅炉锅筒的焊接的结构设计及工艺设计展开研究。
（1）大型超临界、超临界锅炉火电机组的发展
（2）大型循环流化床锅炉（CFB）机组的发展
随着技术的发展，类型为300、500、600、800MW的亚临界和超临界参数大容量发电机组的制造，表明我国的锅炉已经发展到了世界先进水平。最近几年在企业的技术改造上投人了巨大的资金，如新疆天山锅炉厂、芜湖锅炉厂、南通锅炉厂、上海工业锅炉厂和四方锅炉厂等。
锅筒与其他焊接结构不同，它是受压全焊结构，其焊接接头承受着与受压壳体相同的各种载荷、温度、和工作介质的物理、化学作用，不仅应具有与壳体材料基本相等的静载强度，而且应具有足够的塑性和韧性，以防止这些受压部件在加工过程中破裂。此外，接头应该具有抗工作介质腐蚀的性能。
管—管角焊缝无损检测应用研究
管—管角焊缝无损检测应用研究房伟峰，赵向南，马江，王峰，陈卫民（河南省锅炉压力容器安全检测研究院，河南郑州450016）摘要：几种常规无损检测方法及其在承压类特种设备管—管角焊缝的应用，对比其有效性，为实际管—管角焊缝无损检测可靠性应用提供参考。
关键词：承压类特种设备；电站锅炉；管管角焊缝；无损检测中图分类号：TG441.7文献标识码：B DOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.02D.860引言锅炉压力容器属于承压类特种设备，出于设计制造和安全考虑，此类特种设备受压元件之间主要采用焊接形式连接。
设备上存在着各种几何尺寸、形状的接管与接管、筒体之间连接的角焊缝结构，大型电站锅炉四大管道上多见于管—管角焊缝形式。
特种设备安全技术规范中明确规定对于规定厚度的管—管角焊缝应按要求进行无损检测。
由于不同接管的结构、几何尺寸的差异，角焊缝圆周的曲率及焊缝尺寸变化较大，为无损检测带来诸多不便。
特别是射线检测，如何布置射线机（放射源）贴敷胶片以及超声检测使用何种形式探头、标准试块以及缺陷判定等，不同于其他类型的角焊缝。
为保证锅炉压力容器的安全运行，如何有效地检测此类角焊缝至关重要。
1射线检测电站锅炉管—管（锅筒）角焊缝焊接形式一般分为安放式和插入式2种（图1）。
由于接管结构尺寸以及焊接坡口形式的影响，射线检测透照形式分为外侧透照（图2）、中心透照（图3）偏心透照（图4）等[1-3]。
其中，b表示待测工件距透照胶片距离。
选用X射线或γ射线作为射线源，需要按照实际接管焊缝的厚度以及便于缺陷分析判断为原则。
一般情况下，为了获得最佳透照灵敏度，薄壁管焊接的角焊缝宜用X射线透照；厚壁管焊接的角焊缝宜用γ射线作为放射源。
通常将放射源置于固定夹具上，伸入接管内侧采用中心透照的形式，将胶片放入特制的柔性袋中确保胶片紧密贴敷于焊缝表面，透照曝光次数与焊接角焊缝的几何尺寸密切相关。
但是γ射线透照后采集的图像质量较差，图像灰度较暗，不利于观察，且γ射线透照时间较长[4]。
探究压力容器的管道焊接技术
探究压力容器的管道焊接技术摘要：随着我国工业化建设以及城市化建设的深入，我国人民的生活质量得到了快速的提高，人民对于生活质量的要求也就显著提高，在这样的背景下，压力管道装置在我国得到了广泛的使用。
而随着人民对生活质量要求的提高，各界对于压力管道使用的安全性以及使用性能提出了更高的要求，经过研究发现，压力容器的管道焊接技术以及质量控制工作是保证其安全性和使用性能的关键所在。
关键词：压力容器；管道焊接；焊接技术1压力容器的管道焊接的问题目前，我国的管道焊接工作中依然存在诸多不足，根据焊接部位划分包括内部缺陷与外部缺陷。
在压力容器的管道焊接中常见的问题包括焊接夹渣与裂纹，焊接不彻底，焊缝尺寸与形状的误差等。
1.1烧损与不定分解当金属强度以及熔化度过高，焊接池难以承受焊接过程中受到的压力时，则十分容易出现烧穿的现象；但是随着金属壁厚的增大，烧穿风险会相应减小。
1.2焊接的不连续性焊接的不连续性在压力容器的管道焊接中十分常见，比如焊接气孔、焊接夹渣以及焊接削弱现象的发生均会导致焊接不连续。
从某种意义上说，这一类缺陷并不影响管道的正常工作，但是焊接的不连续性可能会导致管道的开裂。
在长距离的管道生产与管道运输中，焊接缺陷不可避免，焊接质量与管道的承载力有着直接的影响；同时，在修复焊接裂纹时，多次焊接也会增大管道运输的阻力。
2压力容器的管道焊接技术应用2.1组对和定位焊接人员在焊接压力容器之前，应当进行充足的准备，选取大小合适的接口，保障接头与组队管道之间的契合度，在钝边大小、坡口形式与间隙能够合理配对后，方可进行焊接。
充足的准备能够提高管道焊接的质量，有效避免管道接头出现内凹、焊瘤、焊接不彻底等现象。
2.2填充层在压力容器管道焊接前，焊接人员必须将打底层的焊渣全部清除；在焊接时，焊接人员应当严格根据流程进行，在摆动运条时，必须遵循两侧较慢、中间较快的基本原则，以此保障压力容器管道填充层焊接的平坦性，同时，焊接时要避免填充层间夹渣，保障坡口的平滑性。
锅炉用焊接钢管焊接开孔及检验技术问题探讨
锅炉用焊接钢管焊接开孔及检验技术问题探讨摘要：完成能量装换的主要工具之一就是锅炉，也是其重要工作之一，而向锅炉放入的燃料中则富含丰富的电能化学能等能量。
并且富含热能力的高位水以及整齐等能量都是以锅炉为有机载体进行输出，然而我国锅炉行业主要运用于工业以及生活之中。
其中包含船舶、火电站、工矿企业以及机车等。
随着我国科技不断发展，推动着焊接钢管技术不断提高，工作人员利用钢管对锅炉开孔处进行焊接操作，可这种操作属于对新材料和新技术的全新应用，对此，我国没有对其进行制定专业的行业标准、技术规定、验收标准等等。
本文主要针对焊接钢管的发展背景以及锅炉用焊接钢管强度和质量等方面加以探讨，对锅炉用焊接钢管焊接开孔的检验技术进行分析，希望能有效帮助工业锅炉得以健康、持续发展，让企业获取最大经济效益。
关键词：锅炉；焊接钢管焊接开口技术；检验技术；问题我国经济迅猛发展，推动着人们生产水平不断提高，人们对于自身生存坏境质量要求越发严格，并且保护意识也再不断加重。
但是，我说工业锅炉不断发展也带来了能源消耗量大、面广、量大等问题，导致二氧化硫、烟尘以及二氧化碳等污染物的大量排放，致使我国环境污染问题日益严重。
对于我国工业锅炉环保节能方面的问题要加强重视力度，对锅炉采用新型材料以及新型技术进行改革，在锅炉节能减排方面具有较大突破，焊接钢管就是可使用的技术之一，焊接钢管同时兼具生产成本低、管壁均匀、简单制造工艺以及供货时可按照尺寸进行等特点。
但是在工业生产中锅炉只是生产过程的一个工具，对于其安全性也要加以注意，避免在操作时出现不必要的安全隐患。
因此，对焊接钢管焊接锅炉开孔进行使用时，必须按照技术规范进行操作，保障操作人员人身安全，才不会在生产时对工作人员或对企业造成重大损失。
1焊接钢管的制作过程及其特点焊接钢管又被叫做焊管，其主要制作流程就是利用钢板或钢带外力弯曲变形的效果，产生方形或圆形等不同性质，然后对表层有接缝的钢管进行焊接。
工业锅炉管道焊接技术
浅谈工业锅炉管道焊接技术[摘要]锅炉使用中管子容易受热胀冷缩的原理产生破坏甚至出现渗漏，针对以上锅炉内管出现的问题，我们应用了一种新的焊接方法解决了锅管出现的问题，本文主要阐述了这种新方法的应用及工艺供同行参考。
[关键词]锅炉；管道；焊接技术中图分类号：tk226.2 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）09-0001-01一、对锅筒、管板插入式管子的焊接方案探讨1.1 焊缝形成和工作状态分析因管子与管板间存在一定间隙，焊接完成后，焊缝中存在一定的焊接应力。
在一定的诱发条件下，可能沿焊接应力方向扩展，进一步形成裂纹。
焊接热影响区根据组织特征分为熔合区、过热区、相变重结晶区、不完全重结晶区，其中过热区是晶粒粗大的过热组织，其塑性很差，特别是冲击韧性比基本金属低 25% ～30%，是焊接接头中的薄弱区域。
对于壁厚为3mm的管子，焊缝下部完全处在热影响区的过热区中，在受到冲击或振动且冲击或振动超过某一值时，易在该处产生裂纹、裂缝，甚至造成渗漏。
锅炉在使用过程中，因频繁的开炉停炉，焊接接头反复受到热胀冷缩的影响，极易产生疲劳破坏。
在有关资料及运行过程中发现该处焊缝易产生泄露。
因此该处焊接接头应具有相当好的综合机械性能，才能满足其恶劣的工作环境需要。
1.2 改进措施减少焊接线能量：线能量过大，会引起热影响区过热，使晶粒粗大，降低焊接接头的抗裂性能。
因此，在保证焊接质量的前提下，采用小电流快速焊接，本方案预采用氩弧焊，减少焊接线能量的输入，以改善热影响区的组织性能，提高焊接接头的抗裂性能。
消除间隙：焊接前进行预胀，消除管子与管板的间隙，增加焊缝的拘束度，提高焊缝的抗裂性能。
避免共振：在运输过程中尽量减轻车与锅炉的振动，避免共振现象出现共振极可能造成锅炉部分部件产生破坏.采用焊接工艺性更好的焊条，方案预使用焊丝型号为tig-j50，电流90a～130a，进一步提高焊接接头的综合机械性能。
国内外锅炉、压力容器和管道的焊接技术
国内外锅炉、压力容器和管道的焊接技术近10年来，国内外锅炉、压力容器和管道的焊接技术取得了引人注目的新发展。
随着锅炉、压力容器和管道工作参数的大幅度提高及使用领域的不断扩展，对焊接技术提出了愈来愈高的要求。
所选用的焊接方法、焊接工艺、焊接材料和焊接设备首先应保证焊接接头的高质量，同时必须满足高效、低耗、低污染的要求。
因此，在这一领域内，焊接工作者始终面临复杂而艰巨的技术难题，要求不断寻求最佳的解决方案。
通过不懈的努力已在许多关键技术上取得重大突破，并在实际生产中得到成功的使用，取得了可观的经济效益，使锅炉、压力容器和管道的焊接技术达到了新的发展水平。
鉴于锅炉、压力容器和管道涉及到许多重要的工业部门，其中包括火力、水力、风力，核能发电设备，石油化工装置，煤液化装置、输油、输气管线，饮料、乳品加工设备，制药机械，饮用水处理设备和液化气储藏和运输设备等，焊接技术的内容是相当广泛的。
本文因篇幅所限，仅就锅炉、压力容器和管道用钢，先进的焊接方法和焊接过程机械化和自动化三方面的新发展作如下概括的介绍。
锅炉压力容器和管道用钢的新发展1 锅炉用钢的新发展在锅炉、压力容器和管道用钢这三类钢中，锅炉用钢的发展最为迅速。
这主要是近10年来，火力发电站用燃料—煤炭的供应日趋紧张，降低燃料的消耗已成为世界性的迫切需要。
为此，必须提高锅炉的效率。
通常锅炉效率每提高5%，燃料的消耗可降低15%.而锅炉的效率基本上取决于其运行参数—蒸汽压力和蒸汽温度。
最近，上海锅炉厂生产600~670MW超临界锅炉的蒸汽压力为254bar，过热蒸汽温度为569℃，锅炉的热效率约为43%.如果锅炉的运行参数提高到特超临界级，即蒸汽压力为280 bar蒸汽温度为620℃，锅炉的热效率可提高到47%.目前世界上特超临界锅炉的最高工作参数为350 bar/700℃/720℃，锅炉的热效率达到了50% .这里应当强调指出，随着锅炉效率的提高，锅炉烟气中的SO2、NOX和CO2的排放量逐渐下降。
关于锅筒集箱上管接头的连接焊缝金相试件的探讨
用工 艺 评定程 序 来避免 缺陷 的产 生 ，再 用焊 接
更为合理 、有效 。
（）工 作 压 力 ≥３ ｋ ｆｃ ２ ９ ｇ／ ｍ 的 锅 筒 、集 工艺 文件 规定来保 障 ，要 比 １ ２ ０的抽查 试件 ／０
３ ．金相检验 的 目的
锅 炉 的锅 筒 、集箱 上 与管接 头 焊缝 的 金相
关于锅筒集箱上管接头的连接焊缝金相试件 的探讨
郁 首烨 季 嵘 过奇立 姚 梅初
（ 无锡 华光锅 炉股份有 限公 司 ）
摘
要： 当焊件为合金钢 、额定 工作压 力大于或 等于３８Ｐ 时，其 锅筒 、集 箱上与管接 头的连接焊 ．Ｍ ａ 缝，应将管 接头分 为壁 厚大 于６ｍ 小于或 等于６ｍ ｍ和 ｍ 两种 ，对每 种管接 头 ，按 １２ ０ ／ ０焊制 一 个试 件 ，并 沿检 查试件 中心 线切开 作金相 试件 。本 文从历 年 蒸 汽焊件 应进行 金相检 验 ： 箱 上管接头 的角焊缝 ，应进行 宏观 金相检验 ； （ ） （ ）（ ） 中，可 能 发 生 淬 火 硬 化 、 ３ １ ２ 显微 裂纹 、过烧 等缺 陷 的焊 件 ，还应 该 实施 微
观金相检验 。 １８ ９ ７年版 蒸汽锅炉 安全 技术监 察规程 第 １２条 ，下列 焊件应 进行 金相检 验 ： ０ （ ）工 作 压 力 大 于 或 等 于 ３ ８ ＭＰ ２ ．２ ａ
１６ ９ ５年 版 蒸 汽 锅 炉 安 全 监 察 规 程 》第 ４ ，下列焊件 应进行金相检 验 ： ５条
筒和集箱 上管 接头 的组合 焊缝 以及 管子和 管件
能保 证焊透的焊接方法 。 １９ ９ ６年版 蒸汽锅炉
（）工 作压 力 ≥３ ２ ９表 大气 压 的锅 炉 的锅
锅炉过热器、再热器出口联箱管座角焊缝焊接工艺
锅炉过热器、再热器出口联箱及管道对空排汽管、疏水管、采样管座角焊缝焊接工艺方案1、材质及规格2、焊前准备1）用机械的方法将管座切掉，将管孔用水溶性材料堵塞，以防掉进杂物，用机械方法加工焊接坡口, “T型”焊接方式坡口角度为单侧50－60º,坡口钝边0～2mm; “骑座”式焊接方式的要求将原管座从根部取出（高温再热器出口空气、疏水的管座插入深度为12.5mm），且打磨干净消除原有的焊接点。
2）焊口两侧各50mm范围内的油、漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽。
3）锅炉左右侧主汽、再热器的采样和压力表管及机侧主再热管道压力采样宜采用原设计的“T型”焊接方式（具体见附图一）.4）锅炉主汽、再热器的空气及疏水管座宜仍然采用原设计，即“骑座”式焊接方式(具体见附图二、三)3、焊接1)焊条选用R317，Φ2.5、Φ3.2按规定烘干、保温，随用随取。
焊丝TIG-R31Φ2.5除油、锈。
2)焊接规范：氩弧焊打底（直流正接）Φ2.5，I＝70－100A，U＝10－20V；电焊盖面（直流反接）：Φ2.5、Φ3.2，I＝90－130A，U＝20－30V。
3）焊前按规定进行预热，温度200－300℃。
4）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。
4、焊后热处理焊后热处理采用电加热法，控制加热范围内的温差不超过50℃，要求对热处理过程进行记录，热处理温度为720-750℃（再热器联箱管座保温2小时，升、降温速度每小时不超过138℃；过热器入口联箱管座保温1.5小时，升、降温速度每小时不超过173℃）。
降温过程中，300℃以下可不控制，加热及保温范围符合规定要求。
5、焊后检查焊脚尺寸要求：δ＝16mm、18mm左右,焊缝两侧打磨15mm显出金属光泽后。
焊后焊工应对焊口自检，合格后由焊接检验员对焊口进行复检，条件允许应对焊口进行无损探伤。
附件1：《火力发电厂焊接技术规程 DL/869—2004》焊接接头的基本形式及尺寸附件2：主汽、再热器联箱的管座原设计基本形式及尺寸d ：表示焊高； d1：表示小管径厚度； H:表示大管壁厚度； h1:表示管座深度； Φ1：表示小管内径；附图3：主汽、再热器联箱的管座变更为加强管座基本形式及尺寸L：表示变径破口长度：d：表示焊高；d1：表示小管厚度；d2：表示小管变径厚度；H:表示大管壁厚度；h1:表示管座深度；Φ1：表示小管内径；附图4：管座高过或高温再热器出口空气管管座:12Cr1MoV Φ60*14与空气管Φ42*5.5对接；）名称：管座（高过或高温再热器出口空气管管座:12Cr1MoV Φ60*14与空气管Φ42*5.5对接；）；材质：12Cr1MoV锻造介质：540℃蒸汽压力：18.3 MPa内表面粗糙度1.6附图5：；（高温再热器出口疏水管管座:12Cr1MoV Φ76*16与Φ60*8空气管对接；）名称：管座（高温再热器出口疏水管管座:12Cr1MoV Φ76*16与Φ60*8空气管对接；材质：12Cr1MoV锻造介质：540℃蒸汽压力：3.46 MPa内表面粗糙度1.6。
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In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various
Measures Taken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities.
标准 / 权威 / 规范 / 实用
Authoritative And Practical Standards
锅炉、压力容器筒体上管座角焊缝焊
接技术的研究通用版
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锅炉、压力容器筒体上管座角焊缝
焊接技术的研究通用版
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产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。
一、前言
锅筒是锅炉产品中一个非常重要的部件，锅筒的焊接
质量历来是各锅炉厂家最为关心的，但以往大家一般主要
将注意力集中在锅筒的纵缝、环缝及集中下降管、给水管
上，对于Φ133mm及Φ159mm引出管管座的焊接一直没
有引起足够重视，但随着用户对管座焊接要求的不断提
高，锅筒管座的焊接已成为锅炉行业关注的焦点。
以往在220t/h、420t/h锅筒的Φ133×12引出管管座
焊接时，选用全焊透的结构型式，焊接采用内孔氩弧焊封
底、手工电弧焊盖面，焊后仅进行表面磁粉探伤，然而在
采用超声波探伤检查后，连续两台产品的锅筒管座角焊缝
一次合格率低得实在确实令人难以接受，也立即引起了大
家的高度重视，经过实物解剖的分析，发现锅筒管座焊接
缺陷主要分布在内孔氩弧封底焊根部和手工焊焊缝底部，
大部分呈整圈分布，缺陷的性质为未焊透、夹渣和气孔。
从目前生产情况来看，现有的设备，管座加工精度，
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焊接坡口的具体尺寸，焊工的操作技能等均不能满足要
求，因而焊接质量难以达到超声波探伤合格标准。根据前
两台锅筒管座焊接的实际情况分析，我们发现由于管座的
壁厚、椭圆度公差及管座的加工精度使得管座的钝边尺寸
过大或不均匀，管座装配时，由于没有仔细控制又造成错
边量过大，从而造成了管座根部内孔焊未焊透、焊穿，而
管座底部的手工焊缺陷，则主要是由于坡口间距过小，造
成焊工运条不当以及操作环境恶劣等因素引起。
二、管座焊接质量改进
1．改变设计坡口型式，完成焊接工艺评定
由于1000t/h和2000t/h锅筒上Φ159×20管座的坡
口型式全部采用从美国CE公司引进的根部不焊透的J型坡
口，难于满足超声波探伤的要求，我们根据220t/h、
420t/h锅筒的Φ133×12引出管管座焊接经验，将根部不
焊透的J型坡口全部改成全焊透的D型坡口，并重新设计
满足要求的坡口型式，重新进行工艺评定，为了保证生产
的顺利进行，我们设计了新的内孔氩弧焊工装，包括导电
杆、导电嘴、外保护气套、定位芯棒等工装。对焊接坡口
也作了新的设计，为了检验重新设计的工装及焊接坡口的
合理性，工艺部门在生产车间的配合下先后制备了近百个
管座试样，边焊边调整规范参数及坡口型式的具体尺寸，
边焊边总结经验，在短时间内完成了试验及工艺评定，满
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足了生产的正常进行。
2．细化提高管座角焊缝一次合格率的措施
针对管座角焊缝的一次合格率奇低问题，先后数次组
织了工艺、车间、探伤、标准、设计的有关人员进行了会
诊，并与车间操作工人一起对缺陷产生的原因进行了分
析、探讨，根据缺陷主要集中在根部及整圈的特点，制订
了新的工艺方案，并在第三台锅筒管座焊接时采取如下措
施：
①针对坡口间距过小，在加工坡口时，常有加工不到
位的情况，决定将锅筒筒体上的坡口角度由原来的30°改为
15°,坡口盆口尺寸加工须满足图纸要求的尺寸。
②针对钝边尺寸太大或不均匀的情况，决定从第三台
起管座内孔全部内镗，并对管座的加工要求提出更高的要
求，管座的壁厚适当放厚以满足内镗的需要。
③针对手工焊时焊条运条不畅，难以摆动的情况，决
定手工焊第一层焊接时由原来的Φ4.0焊条全部改为Φ3.2
焊条。
④针对错边过大的情况，采取了装配点焊时使用定位
芯棒，对管座纵、环向偏差暂不考核，以满足内孔氩弧焊
的需要。
⑤焊前向焊工进行交底，焊接过程中，工艺人员到现
场进行跟班、指导，以进一步掌握第一手资料，车间将原
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生产周期从2天改为7～10天，以保证质量。
经过连续10天的精心焊接，第3台锅筒管座的一次焊
接合格率终于从第1台的3个合格，第2台的9个合格提
高到了31个合格，但合格率仍仅41.9%，这无疑极大地打
击了焊工的信心，也使很多人产生了管座焊后采用超声波
探伤是否能行的疑问。在公司领导的关心和支持下，工艺
部门和生产车间协手合作对第3台锅筒管座的缺陷情况进
行了分析，并在产品上抽刮了3个管接头进行仔细观察、
研究，并让操作焊工一起来观看，使焊工对缺陷的位置、
性质有一个直观了解。为此，我们又组织了工艺人员与焊
工进行了交流，通过交流，工艺部门充分听取了焊工的意
见并进行分析，对焊接工艺又作了如下修改：
①将原来一直进大炉进行预热的工艺改为局部预热，
以改善焊工的操作条件。 ②打破常规改变原来的操作
工艺，对打底层焊接由原来的运条电弧不能给在中间，改
为运条时电弧直接给在中间，并适当增加焊接电流，以保
证根部焊透。
③根据第3台管座角焊缝缺陷已由原来的整圈变为主
要集中在起弧及收弧接头处的特点，要求焊工加强责任
心，对接头处要求进行修磨。
④生产车间根据实际情况又发出了“关于加强锅筒上
内孔氩弧焊管接头质量的几点要求”，对锅筒管座的焊接
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作出了详细规定，并分发到各有关工段和有关人员。
采取了如上措施后，第4台锅筒管座的焊接质量有了
很大提高，经超声波探伤检查，一次合格率为73.4%，基
本达到了预定的质量指标。在以后的锅筒管座焊接过程
中，我们又不断总结经验，使锅筒管座的一次合格率不断
提高，现在锅筒管座的一次合格率已基本达到90%以上，
截至20xx年底统计结果，15台产品中有6台锅筒管座焊
接的一次合格率达到100%。
三、管座角焊缝自动焊接技术的研究
为了保证锅筒、压力容器上管座的焊接质量，并使管
座角焊缝的一次合格率稳定地保持在90%以上，减少电焊
工操作技能等人为因素引起的质量问题，有必要开发用自
动焊进行管座焊接的新型焊机，为此工艺部门开始立项研
制管座自动焊机，并与国内某焊接设备专业生产厂家合作
开发管座自动焊机。
1．管座自动焊焊机的主要技术参数
a.管接头外径适用范围:Ф100～Ф300mm
b.管接头壁厚适用范围:8～30mm
c．管接头高度:150～200mm
d．管接头最小净距(轴向、环向):100mm
e．最大马鞍形落差量:50mm
f．筒节本体及管接头材料:碳钢、低合金钢
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g．适应的最高预热温度:250℃
2．设备组成
设备由马鞍形焊接主机、控制箱、进口送丝机、可摆
动鹅颈式空冷焊枪以及进口IGBT逆变式焊接电源组成。适
用于细丝埋弧焊、熔化极气保护焊。
焊接设备系适用于管座坡口马鞍形落差较大的气保护
焊机，焊接设备为适用于管座坡口马鞍形落差较小的埋弧
焊机。
3．焊接工艺性能试验
（1）试验用母材：BHW35Ф1743*145；20GФ
133*12、Ф168*15、Ф159*20。
（2）焊接材料：H10Mn2Ф1.6mm；SJ101。
（3）焊接方法：内孔氩弧焊封底，埋弧自动焊焊妥。
（4）试样数量：2付对接，3种规格18只角焊缝。
（5）焊后检验：100%磁粉探伤、100%超声波探伤。
（6）力学性能试验：2个接头抗拉、4个横向弯曲和
6个冲击韧性。
（7）宏观金相检验：每个管座角焊缝检查12个宏观
剖面。
（8）试验结果：磁粉和超声波探伤合格率100%，理
化性能的各项指标均符合标准要求。
四、结论
精品管理范本 编号：YTO-FS-PD883
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1．通过改进设计，优化工艺以及操作技能的培训，锅
筒管座角焊缝的一次合格率明显提高，产品质量上等级。
2．研制、开发了管座角焊缝自动焊机，提高焊接技术
水平，填补国内空白。
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