鍋爐受熱面焊接質(zhì)量的影響因素及應對措施

侯亞博

摘要： 鍋爐受熱面焊接的質(zhì)量是影響鍋爐安裝的關(guān)鍵，本文結(jié)合實際情況，對現(xiàn)有鍋爐受熱面焊接質(zhì)量控制措施進行了討論，并在此基礎上對鍋爐受熱面焊接過程中存在的一些質(zhì)量缺陷及應對措施進行了分析，并在此基礎上提出了應對措施，為鍋爐受熱面焊接質(zhì)量的控制提供參考及建議。

關(guān)鍵詞： 鍋爐;受熱面;焊接質(zhì)量;應對措施

關(guān)于鍋爐受熱面的焊接問題，一直是鍋爐施工單位質(zhì)量關(guān)注的重點，也是目前一些大、中型鍋爐在施工及檢修中的重點。鍋爐受熱面焊接對其安裝具有重要的意義。在實際焊接作業(yè)中應采取有效的應對措施進行控制，以提高受熱面的焊接質(zhì)量。目前企業(yè)所采用的鍋爐多為為超臨界及超超臨界鍋爐，鍋爐安裝溫度、壓力高，受熱面管子材質(zhì)復雜，且小口徑管（≤60mm）受熱面組合與安裝時的焊口數(shù)以萬計，數(shù)量龐大。由此可見，受熱面焊口和密封的焊接質(zhì)量是鍋爐受熱面安裝工程質(zhì)量的關(guān)鍵。小徑焊口主要分布在鍋爐水冷壁、省煤器、過熱器、再熱器系統(tǒng)管系，密封主要為水冷壁密封和包墻過熱器密封及密封裝置焊接等。焊口施焊方法多采用手工鎢極氬弧焊（GTAW）或者氬電聯(lián)焊工藝（GTAW/SMAW）;密封焊接主要采用手工電弧焊（SMAW）工藝。小徑管焊口時在引弧和收弧處產(chǎn)生氣孔，未焊透等缺陷，密封焊接時管屏變形、開裂等缺陷。這些缺陷直接影響焊縫的質(zhì)量，對鍋爐的安裝造成不安全隱患。本文將對鍋爐受熱面焊接質(zhì)量的這些問題進行分析與討論。

鍋爐受熱面焊接質(zhì)量控制措施及分析

焊接前的管理是關(guān)鍵，可從以下幾個方面進行考慮與分析：其一，做好焊材質(zhì)量控制，好的焊接質(zhì)量，先從材料入手。對進場施工用的焊材進行質(zhì)量驗收，檢查焊材型號和外觀、核對數(shù)量、檢查核驗出廠合格證和質(zhì)量證明書等技術(shù)文件，合金焊材還須進行抽樣進行光譜分析，并出具檢查報告，以確認焊材的質(zhì)量。其二，做好焊接設備的檢查，做好對焊接設備包括焊機、熱處理設備、氬氣純度和無損檢測設備的檢查，對于存在故障的設備及材料等不得安裝。其三，焊接前的坡口質(zhì)量的檢查也是關(guān)鍵，檢查坡口制備情況，用焊接檢驗尺檢查焊接接頭是否按要求進行坡口制備，表面是否按要求去除油、污、銹等雜物，是否露出金屬光澤等，以保證焊接質(zhì)量。焊接過程應嚴格按照焊接工藝、規(guī)程規(guī)范、焊接作業(yè)指導書確定的程序和參數(shù)要求進行焊接。

不同焊接方式下的質(zhì)量缺陷及防控措施分析

氣孔產(chǎn)生的原因及防止措施

氣孔產(chǎn)生的主要原因

關(guān)于氬弧焊引弧和收弧時氣孔產(chǎn)生的原因主要有以下幾點：在焊接前應對焊口周圍的油污、氧化鐵等物質(zhì)進行清理;而對于氬氣的純度也是關(guān)鍵，如不達標，也對焊口的質(zhì)量造成影響。如對于坡口10mm-15mm范圍內(nèi)的雜質(zhì)、污垢等應清理，坡口應漏出金屬光澤為宜。而在該種情況下，如焊接后仍然存在焊接缺陷，則可能是由于在因引弧及收弧的時候造成熔池金屬過快而引起，且熔池的金屬粘度過高也是主要原因。該種情況下使得其材料內(nèi)所含有的氣體不能得以擴散而包含在焊縫內(nèi)部，其結(jié)果將造成了焊縫內(nèi)氣孔、氣泡的出現(xiàn)。在后期焊接時應引起重視，并采取有效措施加以應對。

氣孔的防治措施

關(guān)于氬弧焊的氣孔防治措施 可從以下幾個方面進行考慮分析，在引弧處，先通氣后引弧，即引燃電弧前先通氬氣，把輸氣管內(nèi)的空氣排除干凈，在引燃電弧的1s～2s內(nèi)，使焊接電流為正常焊接電流的1.5倍，增大引弧時焊接熱輸入量，需設專人調(diào)節(jié)電流或采用在實際引弧焊接位置后方30mm～50mm處引燃電弧并將電弧拉至焊接位置處進行正常焊接，實際上增大了焊接熱輸入量，降低結(jié)晶速度，熔池中的氣體有充分時間逸出，可以避免焊縫內(nèi)部氣孔的產(chǎn)生。

膜式水冷壁焊接未焊透原因及防治措施分析

未焊透缺陷產(chǎn)生的主要原因

在實際焊接中，如對于膜式水冷壁的焊接，根據(jù)一些實際案例進行分析，其主要的缺陷在于未焊透缺陷，其結(jié)果將影響焊縫的強度及造成安全隱患。對于該種問題，其主要原因有以下幾點：其一，膜式水冷壁的管子之間距離相對比較小，在實際焊接過程中則容易形成阻礙，即造成了焊工的施焊困難;從而在焊接過程造成了未焊透缺陷。其二，組對焊接過程中的間隙不一致也是主要問題，如現(xiàn)有對于水冷壁大多所采用的供貨方式即為散片供貨，在工地實際安裝時則需要進行組對焊接，由于焊接空間不足及焊縫多，即形成了焊接難度大，未焊透的情況異常突出。

未焊透的防治措施

對于以上問題，為防止未焊透事件的發(fā)生，在實際焊接中應重點控制一下措施：其一，焊接前應做好焊接前的員工培訓，即焊接前應模擬膜式水冷壁的施焊情況對焊接過程前進行多次的焊接練習，以通過有效的練習來確定焊接工藝，在焊接確認合格后再實施焊接，以保證焊接質(zhì)量。其二，實際焊接過程中應對于一些發(fā)生變形較大的管子等，應對其進行矯正，完成后再實施焊接，且在焊接后應采取射線對焊縫情況進行檢測，如存在異常應重新施焊，以保證其焊接后的強度及保證后期使用安全。

管屏變形及開裂缺陷及預防

管屏變形及開裂出現(xiàn)原因及分析

關(guān)于現(xiàn)有工業(yè)鍋爐實際安裝中所出現(xiàn)的管屏變形及開裂的主要原因主要有水冷壁超溫、水冷壁管 間有較大熱偏差、膨脹受限等因素，具體來講，包括以下幾點：其一，當管材溫度超溫后，材料應力速度下降，而扁鋼溫度偏高，則使得其水冷壁管屏強度降低而被拉裂。其二，水冷壁管間由于溫度偏差存在，造成管屏變形，產(chǎn)生較大熱應力，超出材料強度極限而出現(xiàn)開裂。其三，在鍋爐啟停等不穩(wěn)定過程中常使得水冷壁管壁溫差較大，使水冷壁管屏變形，產(chǎn)生破壞。

管屏變形及開裂缺陷預防

關(guān)于該類缺陷的預防，安裝人員應有充分的認識。同時，如在安裝中對水冷壁管壁溫控制感覺有難度，可以先將主汽溫降低10～15℃ 安裝，待控制熟練，設備安裝到較佳狀態(tài)后再逐漸提高至設計值。此外，如鍋爐受熱面容易出現(xiàn)超溫，實際預防中應設置預防水冷壁超溫的措施，以減少開裂時間的發(fā)生。

結(jié)束語

綜上所述，受熱面焊口無缺陷、無泄漏是保證設備安裝安全的重要因素。本文結(jié)合鍋爐設備安裝經(jīng)驗，對其鍋爐受熱面常見焊接質(zhì)量缺陷進行分析，并對采取的相應解決措施進行了討論與分析，其目的在于保證鍋爐受熱面的焊接質(zhì)量為鍋爐安裝提供保障。

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