熱風(fēng)爐爐殼焊接技術(shù)的探討

摘要：熱風(fēng)爐爐殼是由不同材質(zhì)和不同規(guī)格壁厚的板材拼接而成，熱風(fēng)爐拱頂部分材質(zhì)為Q345B，下部為Q235B，且板厚不同，且其拱頂部分為高溫區(qū)段，且溫度和壓力不斷變化，因此熱風(fēng)爐爐殼的焊接是安裝的關(guān)健工序。

關(guān)鍵詞：熱風(fēng)爐；爐殼；焊接

中圖分類號(hào)：TF573 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791 (2010)3(c)-0000-00

爐殼鋼板厚，剛性大，焊接易產(chǎn)生較大的應(yīng)力，控制不當(dāng)易產(chǎn)生裂紋。橫焊逢全采用手工電弧焊。焊接時(shí)，先焊內(nèi)焊逢，由8-12位焊工按逆時(shí)針?lè)较?、用長(zhǎng)肉法一層一層地焊接；內(nèi)焊逢焊滿后焊外焊縫，焊外焊逢時(shí)，先用氣刨清根、打磨清理干凈平整后，同樣用長(zhǎng)肉法一層一層焊接，直至滿焊。熱風(fēng)爐爐殼焊接的關(guān)鍵是高溫區(qū)段的焊接，要點(diǎn)是防止近縫區(qū)的應(yīng)力腐蝕裂紋的產(chǎn)生。當(dāng)殼體的焊接殘余應(yīng)力較大時(shí)，由于生產(chǎn)過(guò)程中聚集在高溫區(qū)段的硫化氫等腐蝕性氣體的浸潤(rùn)，會(huì)使近縫區(qū)產(chǎn)生細(xì)小的應(yīng)力腐蝕裂紋，這種晶間腐蝕型的龜裂裂紋常常會(huì)隨著應(yīng)力的大小而擴(kuò)展，嚴(yán)重影響了熱風(fēng)爐的正常工作與使用壽命。

熱風(fēng)爐爐皮制作的殼體分瓣熱壓成型后，施工方現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接，要點(diǎn)是采取正確的焊接方法和合理的焊接順序，確保焊接質(zhì)量以及焊后消除或減緩焊縫區(qū)的焊接殘余應(yīng)力，這些都是防止高溫區(qū)段殼體內(nèi)近縫區(qū)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋的有效措施。能夠確保熱風(fēng)爐良好的使用性能和壽命。

一、焊接裂紋的預(yù)防措施：

爐殼鋼板厚，剛性大，焊接量大，焊接易產(chǎn)生較大的焊接殘余應(yīng)力?？刂撇划?dāng)易產(chǎn)生冷裂紋。由于鋼板厚，手工電弧焊時(shí)，焊縫冷卻速度快，不利于氣體逸出，且易產(chǎn)生淬硬組織，出現(xiàn)冷裂紋。

1、控制焊接殘余應(yīng)力

1）合理設(shè)計(jì)坡口形式尺寸。適當(dāng)減小坡口角度及焊縫填充量。

2）采用合理的安裝順序。每段爐殼在地面拼裝，立縫焊接完后，再安裝就位。便于焊接立縫時(shí)爐殼自由收縮，以減小焊接殘余應(yīng)力。

3）進(jìn)行焊前預(yù)熱：預(yù)熱采用智能溫控電加熱設(shè)備進(jìn)行。在坡口間隙調(diào)整適當(dāng)，點(diǎn)焊固定后，并將電加熱器固定在焊縫兩側(cè)，啟動(dòng)電加熱器對(duì)焊縫坡口及其兩側(cè)進(jìn)行預(yù)熱，以減緩焊縫區(qū)域的溫度梯度。

4）采用合理的焊接順序。每段爐殼的立縫同時(shí)、同步對(duì)稱焊接。每條橫焊縫由多名焊工均布同時(shí)、同向、同步進(jìn)行焊接。且焊接時(shí)焊接工藝參數(shù)一致。爐殼橫焊縫局部間隙過(guò)大時(shí)，先采用堆焊的方式進(jìn)行調(diào)整。禁止在坡口間隙過(guò)大的情況下，直接將上下爐殼焊接連接，以盡可能使?fàn)t殼焊接應(yīng)力與變形同步，減小焊接殘余應(yīng)力。

5）手工電弧焊時(shí)，采用多層多道焊，控制焊條擺幅，減小線能量。

2、減少焊縫中氫含量的措施

1）焊接前認(rèn)真清理坡口表面及附近爐殼.采用砂輪機(jī)打磨清除油、銹等污物。

2）加強(qiáng)焊條、焊劑的烘烤、領(lǐng)用、發(fā)放、回收管理。禁止使用銹蝕的焊絲、焊條。

3）采取有效的防風(fēng)、防雨措施。

4）采取預(yù)熱、消氫措施。爐殼定位焊時(shí)采用火焰預(yù)熱。正式焊接方法采用手工電弧焊時(shí)，采用電加熱片伴隨預(yù)熱，確保預(yù)熱均勻一致，焊后立即進(jìn)行消氫處理。

5）采用高韌性、超低氫型焊條進(jìn)行定位焊、打底焊。防止根部裂紋的出現(xiàn)。

3、焊接連續(xù)進(jìn)行。

1）將焊工沿?zé)犸L(fēng)爐爐殼圓周均勻分布，同時(shí)同向退步逆向施焊， 在焊接過(guò)程當(dāng)中和焊接完成后，焊工都要對(duì)焊縫首先進(jìn)行自檢，若發(fā)現(xiàn)有氣孔、夾渣、咬邊等缺陷時(shí)，要及時(shí)清除處理。

2）采用小線能量進(jìn)行焊接，焊接時(shí)一次性焊完，中間不停頓，以保持焊接層間溫度，焊接的層間溫度不能低于預(yù)熱溫度，但也不能高出預(yù)熱溫度太多，每層焊前必須采用測(cè)溫儀測(cè)試焊縫的溫度，一定要保證施焊所要求的層間溫度。

3）焊接順序：焊接時(shí)采用內(nèi)外焊縫交替焊的方法，先焊內(nèi)焊縫，焊滿后用氣刨機(jī)在背面清根，用磨光機(jī)將外焊縫坡口表面打磨干凈、平整，然后焊接外焊縫，完成整個(gè)焊縫的焊接；

4）完后進(jìn)行消氫與消除應(yīng)力退火處理。

二、夾渣、中間未焊透的預(yù)防措施

1、焊接前檢查坡口質(zhì)量，坡口表面應(yīng)無(wú)缺棱、割痕、無(wú)運(yùn)條死角。

2、焊接過(guò)程中逐層逐道清渣，焊接過(guò)程中形成的死角，應(yīng)及時(shí)用砂輪打磨清除并圓滑過(guò)渡。

3、背面焊接前碳弧氣刨清根徹底，且過(guò)渡圓滑，并用砂輪打磨清除滲碳層，露出正焊根部焊道的金屬光澤。

三、焊接的檢驗(yàn)

1、外觀質(zhì)量檢查：

1）焊縫施焊完畢，焊工要將焊縫表面的藥渣及飛濺物清理干凈，然后進(jìn)行外觀檢查。

2）合格標(biāo)準(zhǔn)：

不允許有表面裂紋、表面氣孔、表面夾渣、熔合性飛濺等缺陷；

咬邊和表面凹陷：深度不大于0.5mm，長(zhǎng)度不大于焊縫全長(zhǎng)的10％，且小于100mm；表面加強(qiáng)高，不大于3mm；焊縫寬度，蓋過(guò)每邊2mm；對(duì)口錯(cuò)邊，不大于3mm。

2、焊接檢驗(yàn)分外觀檢查和超聲波探傷檢查。爐殼焊接完畢24h后方可進(jìn)行外觀檢查，焊縫外觀不低于GB50236-98表11.3.2中Ⅲ級(jí)。外觀檢查合格后進(jìn)行無(wú)損探傷檢測(cè)。超聲波探傷按JB4730-94進(jìn)行，Ⅱ級(jí)合格，探傷比例為20%。

結(jié)語(yǔ)：實(shí)踐證明采取以上措施，我們熱風(fēng)爐的焊接檢驗(yàn)一次合格，使焊口拍片一次合格。大大的降低了成本，提高了功效。為熱風(fēng)爐以后的安裝焊接打下基礎(chǔ)，集累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

★JB/ZQ3687手工電弧焊的焊接規(guī)程

★SDZ019-1985焊接通用技術(shù)條件