焊接是制造安裝修理和改造鍋爐加工方法之一
閱讀(5520) 次 2014/3/20 13:50:57
焊接是制造、安裝、修理和改造鍋爐的主要加工方法之一。鍋爐受壓元件的焊接質(zhì)量直接關(guān)系到鍋爐的使用安全。為了保證鍋爐受壓元件焊接質(zhì)量，應(yīng)該對影響焊接質(zhì)量的因素有所了解，以便加強(qiáng)管理和控制，防止質(zhì)量問題的產(chǎn)生。影響焊接質(zhì)量的因素很多，要根據(jù)具體情況分清主次，區(qū)別對待。
1、接頭設(shè)計(jì)
接頭設(shè)計(jì)是保證焊接質(zhì)量的前提條件之一。對于要求全焊透的焊接接頭尤其是角焊接頭，坡口的角度、鈍邊和間隙的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于焊透，并且盡量減少填充金屬量，減少焊接應(yīng)力和變形，便于焊接操作和對焊縫進(jìn)行無損探傷。
2、焊接方法
焊接方法的種類很多，例如在鍋爐制造中常用的方法有手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、鎢極氣體保護(hù)焊、電渣焊、等離子焊、摩擦焊和閃光焊，在鍋爐安裝中常用手工電弧焊、鎢極氣體保護(hù)焊、氣焊。
不同的焊接方法，原理不同，達(dá)到質(zhì)量要求的難易程度不同，在應(yīng)用方面也各有特點(diǎn)。手工電弧焊設(shè)備簡單、適應(yīng)性強(qiáng)，適用于各種鋼材和某些有色金屬及合金，各種焊接位置，但是對焊工的操作技能要求高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低。埋弧焊適用于碳鋼、低合金鋼和不銹鋼。它可以用大電流焊接，所以生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度小。由于熔池較大，它一般用于平焊位置。鎢極氣體保護(hù)焊適用于各種材料和各種焊接位置。焊接質(zhì)量容易達(dá)到優(yōu)良。但是它對焊工的操作技能要求高，不宜在有風(fēng)的地方焊接，成本高，生產(chǎn)效率低。氣焊適用于厚度較薄的材料、各種焊接位置，不用電。但是它加熱區(qū)域較寬，接頭性能一般稍差，對焊工操作技能要求較高，生產(chǎn)效率較低。
焊接方法的選用應(yīng)根據(jù)工件的材料、焊接位置、質(zhì)量要求、設(shè)備條件等來考慮。一條焊縫可以用一種焊接方法，也可以用兩種或兩種以上焊接方法來完成。
3、母材的焊接性能
鍋爐受壓元件采用規(guī)程中規(guī)定的金屬材料，一般都考慮到它的焊接性能，但是不同類別的鋼材，其焊接性能也是不同的。進(jìn)口鋼材與國產(chǎn)鋼材在焊接性能方面也存在一定的差異。有的鋼材在焊接后不容易產(chǎn)生裂紋，有的鋼材焊后接頭性能良好，有的鋼材焊后接頭力學(xué)性能或耐腐蝕性能變差。一般可以通過焊接性試驗(yàn)來評定母材焊接性能的優(yōu)劣，焊接性試驗(yàn)通常包括焊接裂紋試驗(yàn)、接頭力學(xué)性能試驗(yàn)、接頭腐蝕試驗(yàn)。
4、焊接材料
焊接材料不僅在焊接過程中對熔池有重要的保護(hù)作用，而且可以改變焊縫的化學(xué)成分和接頭的性能，因此直接影響接頭的焊接質(zhì)量。選用焊接材料十分重要，應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成份、機(jī)械性能、焊接接頭的抗裂性、是否焊后熱處理以及乃高溫、乃腐蝕等使用條件綜合考慮，并經(jīng)試驗(yàn)后確定。同種鋼材焊接時(shí)，一般選用焊縫金屬性能和化學(xué)成份與母材相當(dāng)且工藝性能良好的焊接材料。異種鋼焊接時(shí)，若兩側(cè)鋼材之一為奧氏體不銹鋼，一般選用含鎳量較高的焊條或焊絲。
5、焊接環(huán)境
冬季焊接時(shí)，若環(huán)境溫度在零度下，熔池和熱影響區(qū)冷卻速度過快，容易產(chǎn)生裂紋，尤其是合金鋼或大厚度的鍋爐受壓元件。若焊接環(huán)境的空氣相對濕度過大時(shí)，更應(yīng)注意焊條或焊劑烘干使用以防止在接頭中產(chǎn)生裂紋、氣孔、白點(diǎn)或者使接頭冷彎性能變差。露天焊接時(shí)，應(yīng)注意采取防風(fēng)防雨或雪。
6、焊接位置
在條件許可時(shí)應(yīng)盡量使鍋爐受壓元件待焊的接頭處于焊工最便于操作的位置焊接，這可以減少焊接缺陷的產(chǎn)生。不同的焊接位置，焊接工藝參數(shù)也有所不同。
7、焊接工藝參數(shù)
焊接接頭的質(zhì)量與焊接工藝參數(shù)也有密切的關(guān)系。不同的焊接方法，其主要的工藝參數(shù)也不同。以手工電弧焊為例，主要工藝參數(shù)是焊接電流、焊條直徑和焊接層次。焊接電流過大，容易燒穿和咬邊；焊接電流太小，容易產(chǎn)生夾渣和未焊透。焊條直徑一般按焊件的厚度選擇。為使焊縫根部焊透，第一道焊縫用的焊條直徑不宜超過3.2mm.另外，焊接層次增強(qiáng)，一般有利于提高焊接接頭的塑性和韌性。埋弧自動(dòng)焊的主要工藝參數(shù)除焊接電流、焊絲直徑和焊接層次以外，還有電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、焊絲或工件傾斜度等。焊接鍋爐受壓元件的工藝參數(shù)通常由焊接工藝評定試驗(yàn)確定。
8、預(yù)熱和焊后熱處理
預(yù)熱能降低焊后冷卻速度。在焊接有淬硬傾向的鋼材時(shí)，通常采用預(yù)熱來減少淬硬程度，防止產(chǎn)生焊接裂紋。是否需要預(yù)熱或預(yù)熱溫度的選擇應(yīng)根據(jù)母材的成份和厚度、結(jié)構(gòu)的剛性、接頭形式、焊接材料、焊接法、焊接環(huán)境綜合考慮，并通過焊接裂紋試驗(yàn)來確定。預(yù)熱的方法除火焰加熱外，還有紅外線加熱、工頻感應(yīng)加熱等法。
后熱也稱為消氫處理，即在焊后立即將焊件加熱到250-350℃，保溫，2-6小時(shí)后空冷，其目的是焊縫金屬中的擴(kuò)散氫加速逸出焊件，防止焊接接頭出現(xiàn)冷裂紋。若焊后不能及時(shí)熱處理而焊件又必須及時(shí)除氫時(shí)，則焊件需及時(shí)進(jìn)行后熱，否則在熱處理前焊件放置期間內(nèi)可能產(chǎn)生裂紋。
9、對焊工和焊接操作工的要求
手工焊接，例如手工電弧焊、手工鎢極氬弧焊、氣焊，其焊接質(zhì)量在很大程度上取決于焊工的操作技能和責(zé)任心。機(jī)械化焊接，例如埋弧自動(dòng)焊、電渣焊、等離子焊，其焊接質(zhì)量在一定程度上也取決于焊接操作工的操作技術(shù)。因此，在產(chǎn)品焊接前，應(yīng)對焊工和焊接操作工實(shí)行資格認(rèn)可。只有考試合格的焊工或焊接操作工才能擔(dān)任相應(yīng)的焊接工作。
除以上因素外，選用的焊接設(shè)備是否與焊接法、焊條、焊劑、焊接電流等相適應(yīng)以及參數(shù)調(diào)節(jié)裝置是否靈活方便，電流表、電壓表指示是否準(zhǔn)確，網(wǎng)絡(luò)電壓的波動(dòng)情況等也對焊接質(zhì)量有較大的影響 |
