一种锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接工艺的制作方法

1.本发明属于锅炉制造技术领域，具体涉及一种锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接工艺。


背景技术：

2.锅壳锅炉作为重要的能量转换工业设备，在工业及民用领域市场占有较高的比重。然而当前日新月异的工程项目高质量建设需要，制造商不但需保证锅炉设备的交货周期，同时需确保锅炉设备的制造质量。伴随着安全生产高质量发展的基调，承压锅炉的安全性能越来越得到高度重视，而锅壳与烟管的制造工艺技术，对锅壳锅炉的安全性能有着极其重要的影响。
3.目前锅壳锅炉烟管与锅壳的制造工艺过程存在以下问题：由于焊接顺序不合理，部件组焊流程引发烟管与锅壳处的拘束应力叠加，从而导致烟管与锅壳焊接接头失效情况时有发生，管板采用焊条电弧焊或药芯焊丝气保焊焊接工艺方法，由于管板焊接接头需调整变换焊接位置，焊工处于受限空间内高空作业环境，有高空坠落的安全风险，且焊接人工劳动强度大、流程效率低，另外由于焊条及药芯焊丝的特殊性，焊缝中的氢含量对焊接接头处造成的不利影响，上述隐患一定程度上制约了锅壳锅炉的安全运行。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种组焊流程布局合理、人工劳动强度低、生产效率高且质量稳定的锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接工艺。
5.本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接工艺，包括以下步骤：（1）烟管与锅壳管板装配定位；（2）烟管与前管板点固焊，后前管板采用机动脉冲氩弧焊技术焊接管板角焊缝；（3）烟管与回燃室内前管板固定胀接；（4）烟管与回燃室内前管板采用机动脉冲氩弧焊技术焊接打底；（5）烟管伸出管板端部长度铣加工余量；（6）烟管与回燃室内前管板采用机动脉冲氩弧焊技术焊接填充盖面；（7）烟管与回燃室内前管板的消除间隙胀接。
6.优选的，步骤（2）中所述机动脉冲氩弧焊技术，是采用专用的管板脉冲氩弧焊机配合十字横梁焊机操作架，以减轻焊机操作工作业强度，采用预设的脉冲焊接程序，沿烟管与管板接头熔敷2道角焊缝，与传统的手工焊相比，焊接速度提升2-3倍，焊缝致密性高，质量稳定可靠。
7.优选的，步骤（4）中回燃室内前管板采用带钝边的“j”型坡口，与传统的单侧“y”型坡口比较，接头根部容易焊透，采用脉冲氩弧焊打底，焊接线能量较低，同时因为氩弧焊特殊的惰性气体保护气氛，有效杜绝了氢对焊缝的不利影响，焊缝质量稳定可靠。
8.优选的，步骤（6）中所述机动脉冲氩弧焊技术是热丝脉冲氩弧焊技术，通过加热电
源对填充焊丝进入熔池前进行加热至预定温度，大大提高了填充盖面焊接的熔敷效率。
9.优选的，步骤（7）所述消除间隙胀接采用管板贴胀技术，消除烟管与管板的间隙，强化焊接接头处金属的冷却效果，有效提高锅炉的运行安全性能。
10.与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）本发明的组焊流程，降低了组焊流程因素引发的应力集中，其消除烟管与管板的间隙胀接，有效强化管板接头处的金属冷却效果，从而大大降低了管板焊接接头失效的安全隐患。
11.（2）本发明的烟管与前管板采用十字横梁管板脉冲氩弧机动焊技术，速度得到有效提高，焊缝质量稳定且可靠，避免采用焊条或药芯焊丝的焊缝脱渣不完全容易产生夹渣等缺陷。
12.（3）本发明的烟管与回燃室内前管板采用机动脉冲氩弧焊技术焊接打底，其回燃室内前管板接头采用带钝边的“j”型坡口，烟管与管板接头容易焊透，根部熔合良好，同时配合高效的热丝脉冲氩弧焊技术，无需对管板焊接接头进行翻转变化焊接位置，直接采用水平固定位置焊接，大大提高生产效率的同时，焊接自动化程度高，降低劳动强度，作业人员无需进入受限空间高空作业，大大降低了高空作业坠落的风险，提高生产的安全性。
附图说明
13.图1为本发明锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接工艺流程图。
具体实施方式
14.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
15.如图1所示，本实施例中的锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接工艺流程图。
实施例
16.一种锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接工艺，包括以下步骤：（1）烟管与锅壳管板装配定位。
17.（2）烟管与前管板点固焊，前管板采用机动脉冲氩弧焊技术焊接管板角焊缝，采用管板脉冲氩弧焊机配合十字横梁焊机操作架，按照预设的脉冲焊接程序，所述的预设脉冲焊接程序参数详见表1，沿烟管与管板接头熔敷二道角焊缝，具体焊接参数详见表2所示。
18.表1
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预设的脉冲焊接程序参数表
表2
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锅壳锅炉烟管与前管板机动脉冲氩弧焊接参数（3）烟管与回燃室内前管板的固定胀接。
19.（4）烟管与回燃室内前管板采用机动脉冲氩弧焊技术焊接打底，回燃室内前管板接头采用带钝边的“j”型坡口。
20.（5）烟管伸出管板端部长度铣加工余量。
21.（6）烟管与回燃室内前管板采用热丝脉冲氩弧焊技术焊接填充盖面，通过加热电源对填充焊丝进入熔池前进行加热至预定温度350℃-450℃，通过调节预热电流调节焊丝预热的温度，进而调节送丝速度，大大提高了填充盖面焊接的熔敷效率，具体焊接参数详见表3。
22.表3
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锅壳锅炉烟管与回燃室内前管板机动热丝脉冲氩弧焊接参数
（注：焊丝加热电流极性ac， 100a）（7）采用管板贴胀技术消除烟管与回燃室内前管板的间隙胀接，强化焊接接头处金属的冷却效果，有效提高锅炉的运行安全性能。
23.采用上述工艺技术措施施焊的锅壳锅炉，经生产过程跟踪表明，烟管与内前管板的焊接收缩量显著减小，表面焊接后的内应力得到有效释放，且多台锅壳锅炉经用户现场实际安全运行数万小时，表明该焊接工艺的优越性，与传统的制造工艺相比，锅炉运行时水侧管端未形成结垢，烟气侧管头冷却效果良好，有效解决了锅壳锅炉管板裂纹和管端开裂的问题。
24.除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。


技术特征：
1.一种锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤：（1）烟管与锅壳管板装配定位；（2）烟管与前管板点固焊，后前管板采用机动脉冲氩弧焊技术焊接管板角焊缝；（3）烟管与回燃室内前管板固定胀接；（4）烟管与回燃室内前管板采用机动脉冲氩弧焊技术焊接打底；（5）烟管伸出管板端部长度铣加工余量；（6）烟管与回燃室内前管板采用机动脉冲氩弧焊技术焊接填充盖面；（7）烟管与回燃室内前管板的消除间隙胀接。2.根据权利要求1所述的锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接工艺，其特征在于：步骤（2）中所述前管板采用机动脉冲氩弧焊技术焊接管板角焊缝具体为：采用管板脉冲氩弧焊机配合十字横梁焊机操作架，按照预设的脉冲焊接程序，沿烟管与前管板接头熔敷二道角焊缝。3.根据权利要求1所述的锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接技术，其特征在于：步骤（4）中回燃室内前管板接头采用带钝边的“j”型坡口。4.根据权利要求1所述的锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接技术，其特征在于：步骤（6）中所述机动脉冲氩弧焊技术是热丝脉冲氩弧焊技术，通过加热电源对填充焊丝进入熔池前进行加热至预定温度。5.根据权利要求1所述的锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接技术，其特征在于：步骤（7）所述消除间隙胀接采用管板贴胀技术。

技术总结
本发明涉及一种锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接工艺，包括以下步骤：（1）烟管与锅壳管板装配定位；（2）烟管与前管板点固焊，后前管板采用机动脉冲氩弧焊技术焊接管板角焊缝；（3）烟管与回燃室内前管板固定胀接；（4）烟管与回燃室内前管板采用机动脉冲氩弧焊技术焊接打底；（5）烟管伸出管板端部长度铣加工余量；（6）烟管与回燃室内前管板采用机动脉冲氩弧焊技术焊接填充盖面；（7）烟管与回燃室内前管板的消除间隙胀接。本发明的锅壳锅炉烟管与锅壳的焊接工艺流程布局合理、人工劳动强度低、生产效率高且质量稳定。且质量稳定。且质量稳定。


技术研发人员：严建俊 华佳良 王殿 陈梦烨 耿立乾 李晓忠
受保护的技术使用者：江苏双良锅炉有限公司
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/2/18