如何设计锅炉汽包的焊接工艺

工业炉:分为电炉和燃烧炉(狭义的工业炉指燃烧炉)

2.锅炉主要产品

七大类:电阻炉、感应炉、真空炉、电子束炉、热处理(或熔炼)机组、热处理辅助设备、燃烧炉。

3.电阻炉:三部分:加热器、炉衬和耐热部件。

1.可分为周期性和连续性两类。

2.周期炉的特点:

A.炉料同时加入和取出

B.加热时炉料基本不动(特殊情况除外，如辊道炉、辊底炉)。

C.争取工作区域温度均匀。

3.周期性电阻炉的分类

A.箱式窑

b .退火采用台车式炉(分为自行炉和牵引炉)，工件加热后随炉冷却。

C.井式炉

d罩式炉(主要用于退火，加热罩可升降)

E.底掀式罩式炉(带固定盖和升降底座，适用于大型炉)

F.转底炉

G.密封箱式炉(又称多用炉)可用于渗碳、光淬、碳氮共渗等热处理工艺。辐射管用于加热，辐射管安装在密封的耐热钢管内，电阻丝用耐火陶瓷盘固定，这样炉内气氛不会影响加热元件。

4.连续电阻炉

A.推进炉

B.传送带炉

c网带炉(适用于薄小零件的退火、烧结、钎焊和固溶处理。结构类似于传送带炉)

D.连续转鼓炉

E.辊底炉(托盘在辊上移动)

F.转底炉

锅筒对接焊缝的边缘偏差应符合下列要求

(1)对于纵向接头，焊缝两侧钢板的中心线应一致。当钢板厚度相同时，C(= E)≤0.1×板厚，且≤ 3 mm..当钢板厚度不同时，其边缘偏差c >；0.1b '，或> 3 mm，厚板两侧必须均匀减薄，使一块薄板能顺利连接，减薄部分长度d≥4c。

(2)对于环焊缝，当钢板厚度相同时，C≤0.1×板厚+1 mm，且≤ 4 mm..当钢板厚度不同时，c & gt厚度在0.1b'+65438+>4mm以上时，厚板边缘应减薄，减薄长度d≥4c。

第32条工作压力≥100 kgf/cm2的锅炉，其锅筒或联箱与管子的角焊连接，必须在管子端部或锅筒、联箱的坡口。

汽包和集管之间的焊缝没有咬边。管道焊缝的咬边深度不得超过0.5毫米，总长度(焊缝两侧的总和)应超过管道周长的1/4，且不得超过40毫米..

锅炉是将储存在煤、木材、蔗渣、石油、可燃气体等能源中的化学能和工业生产中的余热或其他能源在一定温度和压力下转化为水或蒸汽的一种换热设备。锅炉设备由锅炉本体和辅助设备两部分组成。锅炉本体由两部分组成:锅炉(接收高温烟气的热量并将其传递给工质的加热系统)和炉膛(将燃料的化学能转化为热能的燃烧系统)。▽“锅炉”是指承受内部或外部压力并形成封闭系统的各种部件，包括锅炉壳体、锅筒(汽包)、下降管、联箱(联箱)、水冷壁、渣管、锅炉管束、汽水分离装置、蒸汽温度调节装置、排污装置、蒸汽过热器、省煤器等。▽“炉膛”是指构成燃料燃烧场所的各种部件，包括由炉膛(燃烧室)、炉前煤斗、煤闸门、炉排(炉排)、排渣板、配风送风装置等组成的燃烧设备。▲燃料供应系统设备——保证供应满足锅炉连续运行质量要求的燃料。▲送风及抽风设备——向炉膛供给燃烧所需的空气或向磨煤系统供给热风干燥剂，将燃烧产物——烟气导出炉膛，保证锅炉正常燃烧。▲汽水系统设备——包括蒸汽、给水和污水。？6?1锅炉辅助设备▲除灰设备-连续清除锅炉的燃烧产物-灰渣并输送至灰场。▲烟气净化系统及设备——去除锅炉烟气中夹带的固体颗粒——飞灰和二氧化硫、氮氧化物等有害物质，改善大气环境。包括烟气除尘、脱硫、脱硝设备、仪表和自动控制系统设备——运行锅炉的自动检测、程序控制、自动保护和自动调节。？6?1主炉型层燃炉——燃料在炉排上燃烧的燃烧设备。？6?1室式燃烧炉——又称悬浮燃烧炉，没有炉排，所有燃料都悬浮在室内空间进行燃烧。固体燃料和液体或气体燃料都可以使用。煤粉炉、油炉、煤气炉、水煤浆锅炉。？6?1半悬浮炉——指燃料一部分悬浮在炉内，在炉膛内燃烧，另一部分在炉排上燃烧的锅炉。抛煤机和循环流化床锅炉的锅筒是锅炉产品中非常重要的一部分，锅筒的焊接质量一直是锅炉生产厂家最关心的问题。但以往人们一般把注意力集中在锅筒、集中下降管、给水管的纵缝和环缝上，对φ133mm和φ159mm出水管插口的焊接重视不够。但是，随着用户对管道承插焊接要求的不断提高，

以往220t/h、420t/h锅炉φ 133× 12出口管承口的焊接，均采用全熔透的结构型式，后盖采用内孔氩弧焊，盖面采用手工电弧焊。焊后只进行表面磁粉探伤。但是经过超声波检测，连续两个产品的锅炉管承插角焊缝一次性合格率实在无法接受。通过物理解剖分析，发现锅炉管座的焊接缺陷主要分布在内孔氩弧焊封底焊的根部和手工焊缝的底部，且多呈整圈分布。缺陷的性质是未焊透、夹渣和气孔。

从目前的生产情况来看，现有的设备、管节的加工精度、焊接坡口的具体尺寸以及焊工的操作技能都达不到要求，因此焊接质量难以达到超声波探伤的合格标准。根据对前两个锅炉管座实际焊接情况的分析，我们发现由于管座的壁厚、椭圆度公差和加工精度等原因，管座钝边尺寸过大或不均匀，管座装配过程中缺乏细致的控制，导致错位过大。 导致管座根部内孔焊接未焊透和未焊透，而管座底部手工焊接缺陷主要是由于坡口间距过小、焊工运条不当和操作环境恶劣等因素造成的。

二、管节焊接质量的提高

1.改变设计坡口类型，完成焊接工艺评定。

由于1000t/h和2000t/h锅炉管上φ 159× 20管座的坡口形式均采用根部未焊透的J型坡口，难以满足超声波探伤的要求，根据220t/h锅炉管的φ 133× 65438，将根部未焊透的J型坡口全部改为全焊透的D型坡口，重新设计符合要求的坡口型式，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具，包括导电棒、导电嘴、外部保护气体套、定位芯轴等工具。焊接坡口也是新设计的。为了检验重新设计的工装和焊接坡口的合理性，工艺部门在生产车间的配合下，准备了近百个管座样品，边焊接边调整规格参数和坡口类型的具体尺寸，边焊接边总结经验，在短时间内完成了试验和工艺评定，满足了正常生产。

2.细化措施，提高管座角焊缝一次合格率。

针对管座角焊缝一次合格率极低的情况，多次组织工艺、车间、探伤、标准、设计相关人员进行协商，并与车间操作人员一起分析讨论缺陷产生的原因。根据缺陷主要集中在根部和整圈的特点，制定了新的工艺方案，并在焊接第三根锅炉管座时采取了以下措施:

(1)鉴于槽距过小，槽加工经常不到位，决定将鼓体上的槽角由30°改为15°，槽口尺寸必须符合图纸要求。

(2)鉴于钝边尺寸过大或不均匀，决定从第三阶段开始全部镗削管节内孔，对管节的加工提出了更高的要求，管节的壁厚应适当增加，以满足内镗削的需要。

(3)根据手工焊时药皮焊条不光滑、不易摆动的情况，决定在手工焊第一层时将原φ 4.0药皮焊条改为φ 3.2药皮焊条。

(4)为满足内孔氩弧焊的需要，组装点焊使用定位芯棒，管座的纵向和周向偏差暂不检查。

⑤焊接前向焊工进行交底。焊接过程中，技术人员会到现场跟踪指导，进一步掌握第一手资料。车间将原来2天的生产周期改为7 ~ 10天，以保证质量。

经过10天的精心焊接，第三个锅炉管承口的一次焊接合格率终于从1的3个和第二个的9个提高到31，但合格率仍然只有41.9%，这无疑极大地打击了焊工的信心，也让很多人怀疑管承口焊接后使用超声波探伤是否可行。在公司领导的关心和支持下，工艺部门和生产车间合作分析了第三个锅炉管座的缺陷，并在产品上刮了三个管接头进行仔细观察和研究，并让操作焊工一起观看，使焊工对缺陷的位置和性质有了直观的认识。为此，我们组织技术人员与焊工交流。通过沟通，工艺部门充分听取焊工的意见并进行分析，对焊接工艺进行了如下修改:

(1)将原来的大炉预热改为局部预热，改善焊工的操作条件。

(2)打破常规，改变原有的操作工艺，不再是原来的中间引弧，而是直接中间给弧，适当增加焊接电流，保证根部熔透。

(3)根据第三管座角焊缝缺陷由原来的整圈变为主要集中在启闭接头的特点，要求焊工加强责任心，打磨接头。

(4)生产车间根据实际情况下发了《关于加强锅筒内孔氩弧焊管接头质量的若干要求》，对锅筒管座的焊接做了详细规定，并下发到相关工段和人员。

采取上述措施后，第四锅炉管座的焊接质量有了很大提高。经超声波探伤，一次合格率为73.4%，基本达到预定质量指标。在后期的锅炉管承口焊接过程中，我们不断总结经验，使锅炉管承口的一次合格率不断提高。现在锅炉管插座一次合格率基本达到90%以上。截至2002年底，统计结果显示，15产品中有6种产品一次合格率达到100%。

管座角焊缝自动焊接技术研究

为了保证锅炉汽包和压力容器上管座的焊接质量，使管座角焊缝一次合格率稳定保持在90%以上，减少因焊工操作技能等人为因素造成的质量问题，有必要研制一种新型的自动焊管座焊机。于是工艺部门开始研发管座自动焊接机，并与国内某焊接设备专业厂家合作研发管座自动焊接机。

1.管座自动焊接机主要技术参数

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(轴向和周向):100 mm

E.最大鞍座落差:50毫米。

F.筒体和管接头材料:碳钢和低合金钢。

G.最高适应预热温度:250℃

2.设备组成

该设备由鞍座焊接主机、控制箱、进口送丝机、可摆动鹅颈风冷焊枪和进口IGBT逆变焊接电源组成。适用于细丝埋弧焊和MIG焊。

焊接设备适用于管座坡口马鞍形落差大的气体保护焊机，焊接设备为管座坡口马鞍形落差小的埋弧焊机。

3.焊接工艺性能测试

(1)试验用母材:bhw 35ф1743 * 145；20gф133 * 12、ф168 * 15、ф159 * 20。

(2)焊接材料:h 65438+100 Mn 2ф1.6mm；SJ101 .

(3)焊接方法:采用氩弧焊封闭内孔，埋弧焊自动完成。

(4)试样数量:3种规格的2个对接接头，18个角焊缝。

(5)焊后检验:100%磁粉检验和100%超声波检验。

(6)力学性能试验:2个接头为拉伸，4个接头为横向弯曲，6个接头为冲击韧性。

(7)宏观金相检验:对每个管座的角焊缝进行12宏观断面检验。

(8)检测结果:磁粉和超声波探伤合格率为100%，理化性能各项指标均符合标准要求。

四。结论

1.通过改进设计、优化工艺、培训操作技能，锅炉管座角焊缝一次合格率明显提高，产品质量得到提升。

2.管座角焊缝自动焊机的研制，提高了焊接技术水平，填补了国内空白。这是所有的信息。自己写吧。。。