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4号炉减温器改造焊接及热处理工艺

发布时间：2011/4/29 阅读次数：1076 字体大小: 【小】【中】【大】

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4号炉减温器改造焊接及热处理工艺

张元庆　付庆玉　武建军
甘肃省电力公司803厂(732850)　

【摘　要】　针对803厂4号炉(ПT－49型锅炉)减温器改造过程中大口径高温高压焊口的焊接及热处理方面的技术难点，制定了相应的工艺措施及施工方案，解决了施工过程中的实际困难，成功地对4号炉减温器进行了焊接及热处理。该项成果获2000年度八零三厂科技进步三等奖。

【关键词】　减温器　焊接　热处理　焊接工艺　热处理工艺

【Abstract】 According to technical difficult points of a big bore,welding on high temperature,high press and heating procedure during the process of the No. 4 boiler attemperator's improvement in our factory.A good idea that had solved difficult problems was made.The No.4 boiler attemperator was succeeded in welding and heating.This idea gains a second－class pric of 803 factory's technical improvement in 2000.

【Key Words】 attemperator welding heating welding procedure heating procedure

　　减温器改造是4号炉大修的一项重要工程项目，该项工程需要更换减温器后半段和前部堵头，须焊接两个329.9×36的大口径焊口，为便于施工，确保工程质量，制定了如下施工工艺。

　减温器规格为：329.9×36 材质为:12CrMoV 长度尺寸为：6770MM

1　施工场所

　　为了保证焊接工作的顺利进行，要求施工现场做到如下条件：

　　① 拆除减温器乙侧炉墙，留出足够的焊接空间(1.2m×1.1m×1.7m)

　　② 将施工现场的拆除物清扫干净。

　　③ 做好安全防护工作。

　　④ 保证焊接工作的现场照明。

2　焊前准备

　2.1　焊工

2.1.1　焊工必须经过“省公司焊培训中心”培训并取得合格证，焊前应经模拟练习，并经金属监督检查合格后方可施焊。

2.1.2　应有良好的工艺作风，严格按照焊接技术措施进行焊接，严格执行本工艺规程及厂部制定的焊接工艺细则，并能认真进行质量自检。

2.1.3　焊工在施焊前应认真熟悉作业指导书，凡是与作业指导书要求不符合时，焊工有权拒绝焊接。

2.1.4　出现重大质量问题时，应报告技术管理人员，不得自行处理。

2.2　热处理人员

2.2.1　热处理人员须经专业培训并取得资格证书，并有一定操作经验者承担。

2.2.2　热处理人员应遵守本规范及作业指导书的规定，作到操作无误，记录准确。

2.2.3　热处理后必须进行自检，并注意积累和整理技术资料。

2.3　焊接材料

2.3.1　焊接前必须查明所焊材料的钢号和相应的焊条、焊丝是否符合国家标准。

2.3.2　氩弧焊丝：T1GR31.2.5。焊丝用前应打磨，清除锈垢和油污，至露出金属光泽。

2.3.3　焊条：用R317.3.2、4.0。焊条焊前应按牌号要求进行烘干，重复烘培不得超过两次，使用时应装入温度在100℃～150℃的专用保温筒内随时取用。

2.3.4　钨极氩弧焊的电极采用铈钨棒，所用氩气纯度不低于99.95％。

2.3.5　电焊机采用ZX7－400/500型硅整流焊机。

2.4　焊口准备

2.4.1　采用双V型坡口，按标准DL5007－92《电力建设施工及验收技术规范》进行坡口的加工。

2.4.2　用火焰切割法加工坡口，应将割口表面的氧化物、熔渣、飞溅物清理干净并将不平处修理平整。

2.4.3　应将焊口表面及两侧各15mm范围内母材内外壁油、漆、锈、垢等污物清理干净，直至露出金属光泽。

2.4.4　焊口的位置应避开应力集中区且便于施焊及热处理。

2.4.5　焊件对口应做到内壁齐平，错口值不超过壁厚的10％，且不大于1mm。

2.4.6　对口点焊前，坡口边缘(含内外壁)10～30mm范围内应加工或打磨至露出金属光泽，去除油污等脏物。

2.4.7　管子对口应按圆周等距离点焊3～4处，且不得大于4处，点焊的长度约为管壁厚度的2～3倍，高度为3～4mm。

2.4.8　点焊好的管子对口不得随意敲打或搬动，以免受外力影响引起开裂。

2.4.9　管子对口应保留一定的冷拉间隙，避免过度的强力。

2.4.10　严禁强力对口，防止引起附加的内力，影响焊接的质量。

2.4.11　焊接组装时应将焊件垫置牢固，以防在焊接和热处理过程中产生变形和附加应力。

2.4.12　焊接过程包括对口装配、施焊、热处理和检验四个重要工序，上道工序合格后方可进行下道工序。

2.4.13　焊工在施焊前，应进行与实际条件相适应的模拟练习，并经过断面检查合格后方可进行正式焊接。

3　焊接工艺

　　① 对口检查合格后，方可进行焊接工作，为了减少焊接变形和焊接缺陷，采用双人对称焊接法。

　　② 焊件焊前须进行预热，预热宽度为：距焊口中心线每侧不小于3倍壁厚，预热温度为200℃～300℃。

　　③ 施焊过程中，层间温度应控制在200℃～400℃之间。

　　④ 焊接过程中，管道内不得有穿堂风。

　　⑤ 在对口根部点固时，点固焊后应检查各个焊点质量。如有缺陷，应立即清除，重新进行点固；若采用填加物法点固，当除去临时点固物时，不应损伤母材并将其残留焊疤清除干净，打磨修平。

　　⑥ 氩弧焊打底焊接过程中，不得撞击管子或扬起浮尘，以免铁锈或其它脏物落入焊口，造成焊缝中产生气孔等缺陷。

　　⑦ 氩弧焊打底的焊层厚度不小于3mm，打底结束，检查合格后，应及时进行次层焊缝的焊接，以防止产生裂纹。打底层焊缝质量，要求焊缝背面熔透、齐平。

　　⑧ 焊接应采用多层多道焊，其焊接顺序如下图所示：

　　⑨ 点焊可作为管子的一部分保留，其焊接工艺与正式焊接相同，如发现裂纹、气孔等缺陷应予以铲除。

　　⑩ 每道焊缝的宽度不宜大于焊条直径的2～3倍，高度不大于4mm。焊接时焊波不宜太宽，其高度不可高于焊条的直径。

　　11　多层多道焊时，应逐层检查，经检查合格后，方可焊接次层，直至完成。

12　填充焊道的单层厚度不大于所用焊条直径加2mm，摆动宽度不大于所用焊条直径的5倍。

　　13 施焊过程应连续进行，若焊接过程被迫中断，应采取防止裂纹产生的措施，使焊口温度保持在200℃～400℃之间。

　　14 焊口焊后应进行清理，经自检合格后在焊缝附近打上焊工本人代号或标志。

　　15 焊接接头如有超标缺陷，可采取挖补方式返修，但同一位置挖补次数不得超过三次。

16 补焊时，应制定具体的补焊措施并严格按照工艺要求进行。

4　焊后热处理

　　① 焊接完毕自检合格后，应在焊后24h内进行热处理。

　　② 热处理人员应经省公司培训中心培训合格，持证上岗。

　　③ 进行热处理时，测温点应对称布置在焊缝中心两侧，且不得少于两点。水平管道的测点应上下对称布置。热电偶使用前应交热工进行校验。测温点应可靠放置并能够真实反映数据。

　　④ 进行焊口热处理时，管内不允许有穿堂风和水。焊口热处理需有经验的热处理工担任。

　　⑤ 热处理结束后，打上热处理工的钢号，使整个热处理过程仔细登记一式二份，分别由电焊班和金属室备案待查。

　　⑥ 热处理温度720℃。恒温时间：2h

　　⑦ 加热方法：用绳形加热器加热，加热功率P=(D×S)/650=18kW(其中D：直径；S：壁厚)。应采用两组10kW的绳型加热器在焊缝两侧对称加热：

　　⑧ 加热速度：V≤(250×25)/S=174℃/h；

　　冷却速度：V≤(250×25)/S=174℃/h；

　　降温至300℃以下可自冷。

　　⑨ 加热宽度：热处理的加热宽度，从焊缝的中心算起，每侧不小于管子壁厚的3倍(108mm)，且不小于60mm。

　　⑩ 保温宽度：热处理的保温宽度，从焊缝的中心算起，每侧不小于管子壁厚的5倍(180mm),以减少温度的梯度，每边应超出加热带200mm。

　　11 保温厚度：大于等于50mm。

5　焊口检验

　　① 热处理工作结束，焊件温度降至120℃以下方可拆除保温，进行打磨及检验工作。

　　② 焊口质量检查，实行三级检查验收制度。贯彻自检与专检相结合的方法，自检(焊工加班技术员)、车间检查、专检(金属监督)。

　　③ 热处理后焊缝的硬度，一般不超过母材布氏硬度HB加100，且不超过下列规定：合金总含量>10％　HB≤350。

④ 完成整个工作，应做好台帐记录。

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