鍋爐安裝焊接工藝作業指導

焊 接 工 藝

1、焊接準備工作

1.1 坡口準備按圖紙要求加工坡口型式， 保證焊接質量和焊接經濟性。當圖紙無 要求時，可參考標準選擇坡口型式和對口要求。

1.2 焊接設備機具準備

       焊接設備、機具是鍋爐安裝工作中保證焊接質量的關鍵項目之一，在準備時應注意設備的類型和性能；焊接設備的布置；焊接設備的接線及安全使用；焊接設備的維護和保養。

由于目前鍋爐焊接要求嚴格，對受壓元件，焊接要求氬弧焊打底，并要求無損檢驗，因此在選擇設備類型和性能上，選擇直流電焊機。其它輔助設備，根據工程選定，如焊縫打磨設備、焊槍、氬弧流量，手工工具等，選型時應考慮使用方便、有效、先進性及性能價格比等。

1.3 焊接材料的準備

1.3.1 要對焊接材料運行全過程的控制有效具有可追溯性。從焊接材料的選擇、采購、入庫檢驗、標識、貯存、烘干、發放、回收等均有明確的具體的管理制度、崗位責任制，并有記錄。

1.3.2 施工現場配備專用標準焊接倉庫，專人保管。

1.3.3 施工現場有焊條烘干設備， 并按要求進行烘烤、 發放、回收、并有記錄。烘干設備上溫度計、電流、電壓表均有效校驗期內。

1.4 焊接外部環境的要求

1.4.1下雨、下雪天、風速焊條電弧焊 ≥10m/s，氬弧焊 ≥2 m/s 時，應采取措施方可進行焊接；

1.4.2 濕度≥90%不能施焊；

1.4.3 由材料及焊接工藝和環境溫度決定是否預熱及預熱溫度。

2、焊工培訓與考核

       從事鍋爐受壓元件焊接工作的焊工，必須按國家質量監督檢驗檢疫總局頒發的《特種設備焊接操作人員考核細則》進行培訓、考試，取得焊工合格證后，方可進行考試合格項目范圍的焊接工作。

3、焊接工藝評定

3.1 焊接工藝評定是鍋爐安裝企業焊接能力的證明，   它是指在給定鋼材的前提下， 企業采用合適的焊接材料、 焊接方法、焊接工藝能否獲得滿足預期要求的焊接接頭。

3.2 在進行鍋爐安裝的焊接工作前， 企業及根據準備安裝的鍋爐所使用的鋼材、規格、焊接及檢驗要求，結合本企業的人員素質和生產能力制定焊接工藝評定指導書，經主管領導批準后進行實施。

3.3 焊接完成后，進行檢驗、試驗、合格后，形成焊接工藝評定報告，做為本企業的 “焊接工藝儲備 ”，它是編制鍋爐安裝焊接作業指導書的依據。

3.4 當進行下一個鍋爐安裝工程時， 若儲備的工藝評定文件能覆蓋本工程時，可用原焊接工藝評定文件。否則，應重新進行焊接工藝評定。

4、管子的對口焊接

4.1 鍋爐受熱面管子焊接

       鍋爐受熱面管子的焊接是指水冷壁、   對流管束、過熱器、省煤器與集箱鍋筒或其接管座的焊接，管子中間接口的焊接。

4.1.1 焊接工藝要求

4.1.1.1 對焊工的要求

       鍋爐受熱面管子焊接的特點是：管徑小、管壁薄、管排密集、間距小，施焊場地狹窄、焊口數量多（約占鍋爐焊口數的60%~70% ），焊接位置多變（水平固定，垂直固定，斜固定），焊接難度大，要求高，是鍋爐安裝質量的關鍵。焊接質量主要是通過焊工操作來保證的。焊工應按《特種設備焊接操作人員考核細則》的要求，根據所要焊的材質類別和焊接位置分別進行考試，經各項檢驗合格并持相關單位簽發的有效合格證，方可進行施工焊接。

4.1.1.2 焊接方法選用

       焊接方法選擇應根據合格焊工技術情況，現場條件和焊接材料等綜合考慮。施工中應用的焊接方法主要是焊條電弧焊和氬弧焊等。焊條電弧焊是目前施工中應用最廣泛的焊接方法，焊接速度較快，焊件應力和變形通過工藝調整可以得到控制。

4.1.1.3 焊接電源的選用

焊接電流的選用應根據焊接工藝方法和焊接材料而定。

4.1.1.4 焊接材料的選用

焊接材料選用根據圖紙和相關標準進行選擇。

4.1.1.5 對口要求

       鍋爐管子坡口一般為 V型，單側 30°~50°，對口要求有一定鈍邊和間隙。管子對口前應將坡口表面及內外壁10~15mm 范圍內的油、 漆、銹垢等清理干凈，并打磨出金屬光澤。管子對口應作到內壁齊平，如有錯口不應超過管壁厚度的 10%且不大于 0.8mm，對口時應用專用的對口卡具。兩管中心線應同軸，其中心彎曲尺寸不大于    1/200。所有受熱面管避免強行組對，以防止引起附加應力。

4.1.1.6 焊接順序的要求

1）水冷壁和對流管束管子，一端為焊接，另一端為脹接時，應先焊后脹。并且管子上全部附件應在水壓試驗之前焊接完畢。如果管子一端與集箱管座對口焊接，另一端插入鍋筒內焊接，一般應先焊集箱對接焊口，后焊鍋筒焊縫。如果管子與兩集箱管座對口焊接時，一般應由一端焊口依次焊完，再焊另一端焊口。

2）水冷壁和對流管束排管組裝焊接時，應先焊兩個邊緣的基準管，以保證管排的尺寸，盡量由中間、向兩側焊接或者采用間跳、對稱焊，對于對口間隙較小的焊口應先施焊。

3）省煤器、過熱器排管的焊接，應盡量由集箱的一端向另一端焊接，或者由中間向兩側一排排逐一焊接，以減少焊接變形。省煤器、過熱管排的焊接次序：應先焊上部，在焊中部，最后焊下焊口。

4.1.2 管子對口焊接技術

       管子對口焊接可采用電弧焊和氬弧焊等方法，按焊口所處的位置不同可分為水平固定、垂直固定和斜焊固定。

4.1.2.1 焊條電弧焊工藝

       水平固定管的焊接工藝特點

1）管子對接焊縫，只能單面焊雙面成型，必須從工藝上保證根層焊縫的焊透，但又不能產生內凹和焊瘤。

2）由于焊接位置的不斷變化，運條角度和焊工站立的高度必須適應變化的要求。

3）焊接熱分布的規律是，上面的溫度比下面高，主要靠擺動焊條來控制熱量，達到均勻熔化的目的，因此要求焊工有較高的操作技術水平。

4）鍋爐受熱面管子管排密、焊接場所狹窄，大部分焊口受相鄰管子和其它構件的限制，要求焊工能機動靈活和有豐富的操作經驗。

垂直固定管的焊接工藝特點

1）焊縫處于水位位置，下坡口能拖住熔池，鐵水不至于流失。

2）鐵水因自重下滴，控制焊縫成型較困難。

3）焊道不重疊，易引起夾渣和層間未熔合。

       斜固定管的焊接工藝特點

       一般管子與水平夾角大于   60°，按橫焊工藝焊接；當夾角小于 15°時，按水平工藝管焊接； 介于15°~60°之間的焊口，工藝特點如下：

1）焊縫的幾何尺寸不易控制，內壁上凸下凹，外表粗糙不平等較難克服。

2）焊縫的空間位置隨傾角而變化，再加上其他管排的影響，焊工操作應隨機應變。

3）上側焊縫表面易產生咬邊。

4.2 鍋爐本體管路的焊接

       本體管路的焊接特點是，管子規格多，管壁薄厚不一，焊接應根據不同規格和壁厚選用焊條。多數管子都是單根對接，焊接場所較寬敞，而且材質多為低碳鋼，可焊性良好，焊接時一般不采取特殊的工藝?？傊倔w管路的焊接條件比受熱管焊接條件優越的多，接頭質量也容易得到控制，其焊接工藝要求和操作技術比受熱面管焊接相同。

5、焊接檢驗與質量要求

       焊接檢驗工作應貫徹以防為主，以治為輔的方針，必須在焊接過程中對影響焊接質量的因素進行系統的檢驗。檢驗的內容有：

5.1 原材料檢驗

       原材料包括基本金屬與焊接材料（焊條，焊絲等）在焊接前必須查明其材質和性能。如材質不明時，應進行化學成分分析和性能試驗。還應查明焊接材料的牌號與焊接工藝文件要求是否相符合，避免用錯。

5.2 焊接設備的檢查

       焊接前，應對焊接用的電源進行檢查，使焊接電源處于良好狀態。

5.3   對口質量的檢查

       焊接前要進行對口質量檢查。檢查對口尺寸、錯口、坡口的清理程度是否符合工藝文件和有關標準的規定。

5.4 焊接工藝的檢驗

       對于重要工件的焊接，特別是新材料的焊接，焊前應進行焊接工藝試驗，經試驗合格后，依此制定出相應的焊接工藝文件，焊接時應按焊接工藝文件要求進行。

5.5 焊接接頭的質量檢驗

       外觀檢查是一項既方便又重要的檢查方法，一般采用焊工和專職檢查人員相結合的方式進行檢查。

5.5.1.1 焊工應對自己所焊的焊接接頭進行    100%的自檢，檢查前先將焊縫表面的熔渣和飛濺等物清除干凈；然后仔細進行檢查焊縫表面缺陷及尺寸是否符合要求，關鍵部位，打上焊工的鋼印號。

5.5.1.2專職檢查是在焊工自檢的基礎上，全部或按比例進行抽查，對重要部件（如主蒸汽管）應作全部的檢查。檢查時可用肉眼、低倍放大鏡（ ≤5倍）和焊縫檢測尺進行觀察和必要實測，并做好檢查記錄。

5.5.1.3 受壓元件連接焊縫外觀檢查的要求規定如下

1）焊縫外形尺寸應符合設計圖樣和工藝文件的要求，焊縫高度不低于母材表面，焊縫與母材應圓滑過渡；

2）焊縫及其熱影響區表面無裂紋、未熔合、夾渣、弧坑和氣孔；

3）鍋筒、集箱或管道的縱縫和環縫以及封頭、管板或下腳圈的拼接焊縫無咬邊，其余焊縫咬邊深度不大于0.5mm。管子或其他管件環縫的咬邊深度不大于0.5mm，兩側咬邊總長度不大于管子周長的   20%并且不大于40mm。

5.5.1.4 承受菏載非受壓元件連接焊縫外觀檢查的要求規定如下：

1）焊縫外形尺寸應符合設計圖樣和工藝文件的要求，焊縫與母材應圓滑過渡；

2）焊縫及其熱影響區表面無裂紋、未熔合、夾渣、弧坑和氣孔；

3）咬邊深度不大于0.5mm。

5.5.2 無損檢驗

無損檢驗包括射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷和著色探傷。