专利名称：集箱管座角焊缝焊接的操作方法
集箱管座角焊缝焊接的操作方法
背景技术：
本发明涉及到HRSG P91集箱管座角焊缝焊接的操作方法。
背景技术：
随着电力工业的发展，我国电站锅炉逐步向高温、高压、大容量的方向发展，锅炉的运行参数不断提高。为了满足锅炉发展的需要，所以对锅炉部件选用的材料也提出了更高的要求，高温、高压部件的用材逐步向高合金化的方向发展。这些高合金材料在锅炉部件中的应用，对锅炉的制造增加了一定的难度，特别是最近几年在锅炉集箱上采用了 SA-335 P91材料。SA-335 P91系9CrIMoVNb马氏体耐热钢，该材料合金成分相对较高，其焊接性能较差，主要表现在熔敷金属的表面张力大，粘度大，流动性差，易造成焊缝的夹渣和未熔合等焊接缺陷；焊接时如不采取保护措施，易造成合金成分的烧损和氧化，焊缝成形差。特别是集箱管座角焊缝的焊接采用的是手工电弧焊方法，操作难度就更大。为此我们在实际产品焊接操作中不断摸索，并总结出一套适用于HRSG P91集箱管座角焊缝焊接的操作方法。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种HRSG P91集箱管座角焊缝焊接的操作方法，它能克服目前锅炉集箱上采用了 SA-335 P91材料，焊接性能较差的问题。本发明的目的是这样实现的，集箱管座角焊缝焊接的操作方法，其特征在于焊接步骤如下，一 .集箱管座角焊缝的打底层焊接1. 1管座角焊缝打底焊，采用手工氩弧焊，由于材料焊接性差，焊接坡口两侧一定要清理干净，不能有锈、油、水等杂质；管座的坡口钝边为1.0mm，并有一定的直段，管座与集箱本体不留间隙；1. 2SA-335 P91材料容易出现焊接裂纹，因此在打底焊时，熔敷金属的厚度不能太薄，以防止由于熔敷金属界面积小，不能承受应力而产生焊接裂缝，一般焊缝金属厚度控制在2-3mm ；打底焊时要根据材料熔化性差，易产生内凹的特点，采用渗透法，即将焊丝贴在熔孔前方的坡口上，手把微动，一边熔化坡口面，一边将焊丝熔化填进熔池；中间停顿时要填满弧坑，将焊接电弧移到管座的坡口面，电弧要逐步衰减，防止弧坑裂纹；中间起弧时，塔接焊缝长度为5-7mm，加热后待焊缝出现熔孔，才能再将焊丝填上继续焊接；有效的防止了打底层的内凹、裂纹等缺陷；1. 3SA-335 P91材料为高合金钢，特别是铬量较高，焊缝金属容易氧化，虽然采用氩弧焊打底能保证表面焊缝金属不被氧化，但焊缝背面受管座内壁空气的侵袭容易氧化， 造成根部焊缝成形差、内凹、未熔合等焊缝缺陷，所以在进行氩弧焊焊接时一定要在管座内壁充氩气保护，一般氩气的流量控制在7-8L/min，使管座内壁根部焊缝得到保护，防止产生根部焊缝氧化、内凹、未熔合等焊接缺陷；管座内壁充氩气流量不能太大，以免由于管座内壁气体压力高而影响焊接的正常进行；1. 4管座在进行氩弧焊打底前，要对集箱本体及管座进行预热，预热温度为
4彡100°c，并要保证预热温度的均勻性；二.管座角焊缝的中间层焊接管座角焊缝进行氩弧焊打底焊后，在达到规定的预热温度> 200°C条件下，应立即采用手工电弧焊焊接；第一层采用小电流、小直径焊条焊接，焊条直径为Φ3. 2mm，是为了防止打底焊缝被焊穿和保证焊条能深入到坡口内，保证焊缝根部及坡口两侧充分熔合；在最初2道手工焊时，管座内壁仍需通氩气保护，防止管座内壁根部焊缝的氧化；中间层焊接的道数比较多，容易产生夹渣、未熔合、气孔等焊接缺陷；为了防止产生焊接缺陷可采用如下方法2. 1在操作时尽量不要让焊缝形成死角，焊接时应密切注意管座一侧坡口面的焊接情况，并做好“道道清”，避免产生夹渣和未熔合；2. 2焊条的运条速度。焊条运条速度即为焊接速度，也是单位时间内完成的焊缝长度，一般来讲，在保证焊缝高度和宽度一致的基础上可采用较大直径的焊条，焊条直径一般为Φ4. Omm和较大的焊接电流，并适当增大焊接速度，以保证焊缝质量。在焊接操作时，发现焊缝金属表面凹凸不平，在凸处可加快焊接速度，使焊缝金属焊得薄一点，在凹处略慢降低焊接速度，让焊缝金属焊得厚一点，保持焊缝金属表面平整及美观。2. 3如图1、2所示，在手工焊的中间层焊接时，其焊接位置处于横焊位置，焊接的轨迹是一种马鞍型的轨迹形式；在焊接过程中，随着管座角焊缝焊接厚度的不断增加，其马鞍型的落差量也在不断的增加；由于在熔敷金属的重力作用下，使熔敷金属下淌，在集箱本体侧易产生未焊透；还有就是马鞍型的上坡焊、下坡焊时熔敷金属倒流、前冲，易产生焊瘤及未焊透；另外焊接层数较多时，管座上焊口夹角变小，焊接时容易产生夹渣等焊接缺陷。 这时要特别注意，通过正确的排道来改变状况，保证良好的焊接成形，防止焊接缺陷的产生。2. 4焊接过程中要严格控制焊接最低预热温度> 200°C和焊接最高层间温度 ^ 300°C。当超过规定温度范围时，应立即停止施焊，重新进行加热或冷却后再继续进行施焊。3管座角焊缝盖面层焊接3. 1如图3所示，起弧点和熄弧点的焊接管座角焊缝焊接的起弧点一般从9点开始，经过6点到3点熄弧，完成半个圆的焊接。然后再从3点起弧到9点熄弧，完成另半个圆的焊接。每道焊缝的熄弧和起弧点应相互交叉错开，并且要保证每道焊缝有一定的搭接量为L，所述的L = 20mm，确保接头充分焊透，避免产生夹渣和未熔合等焊接缺陷。3. 2管座角焊缝盖面层的焊接在管座角焊缝的高度、宽度达到图纸要求时，对于集箱本体和管座本体边缘的焊缝上，再用Φ 3. 2mm小直径焊条各施焊一道焊缝，使原来边缘处的焊缝形成退火焊道，改善边缘焊缝的性能，防止熔合线和热影响区的焊接裂纹。本发明能适当减少线能量，采用多层多道及尽量不摆动的焊接操作方法，并在盖面时形成退火焊道。在实际生产中取得了较好的效果，超声波探伤的一次合格率达到了 99%以上，有效的防止了打底层的内凹、裂纹等缺陷，而且保持焊缝金属表面平整及美观。
图1是本发明中间层焊接示意图之一；图2是本发明中间层焊接示意图之二 ；图3是本发明管座角焊缝盖面层焊接，起弧点和熄弧点的焊接示意图；9表示起弧点从9点开始，经过6点，3表示熄弧点。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明；集箱管座角焊缝焊接的操作方法，其特征在于焊接步骤如下一 .集箱管座角焊缝的打底层焊接1. 1管座角焊缝打底焊，采用手工氩弧焊，由于材料焊接性差，焊接坡口两侧一定要清理干净，不能有锈、油、水等杂质；管座的坡口钝边为1.0mm，并有一定的直段，管座与集箱本体不留间隙；1. 2SA-335 P91材料容易出现焊接裂纹，因此在打底焊时，熔敷金属的厚度不能太薄，以防止由于熔敷金属界面积小，不能承受应力而产生焊接裂缝，一般焊缝金属厚度控制在2-3mm ；打底焊时要根据材料熔化性差，易产生内凹的特点，采用渗透法，即将焊丝贴在熔孔前方的坡口上，手把微动，一边熔化坡口面，一边将焊丝熔化填进熔池；中间停顿时要填满弧坑，将焊接电弧移到管座的坡口面，电弧要逐步衰减，防止弧坑裂纹；中间起弧时，塔接焊缝长度为5-7mm，加热后待焊缝出现熔孔，才能再将焊丝填上继续焊接；有效的防止了打底层的内凹、裂纹等缺陷；1. 3SA-335 P91材料为高合金钢，特别是铬量较高，焊缝金属容易氧化，虽然采用氩弧焊打底能保证表面焊缝金属不被氧化，但焊缝背面受管座内壁空气的侵袭容易氧化， 造成根部焊缝成形差、内凹、未熔合等焊缝缺陷，所以在进行氩弧焊焊接时一定要在管座内壁充氩气保护，一般氩气的流量控制在7-8L/min，使管座内壁根部焊缝得到保护，防止产生根部焊缝氧化、内凹、未熔合等焊接缺陷；管座内壁充氩气流量不能太大，以免由于管座内壁气体压力高而影响焊接的正常进行；1. 4管座在进行氩弧焊打底前，要对集箱本体及管座进行预热，预热温度为彡100°c，并要保证预热温度的均勻性；二.管座角焊缝的中间层焊接管座角焊缝进行氩弧焊打底焊后，在达到规定的预热温度> 200°C条件下，应立即采用手工电弧焊焊接；第一层采用小电流、小直径焊条焊接，焊条直径为Φ3. 2mm，是为了防止打底焊缝被焊穿和保证焊条能深入到坡口内，保证焊缝根部及坡口两侧充分熔合；在最初2道手工焊时，管座内壁仍需通氩气保护，防止管座内壁根部焊缝的氧化；中间层焊接的道数比较多，容易产生夹渣、未熔合、气孔等焊接缺陷；为了防止产生焊接缺陷可采用如下方法2. 1在操作时尽量不要让焊缝形成死角，焊接时应密切注意管座一侧坡口面的焊接情况，并做好“道道清”，避免产生夹渣和未熔合；2. 2焊条的运条速度。焊条运条速度即为焊接速度，也是单位时间内完成的焊缝长度，一般来讲，在保证焊缝高度和宽度一致的基础上可采用较大直径的焊条，焊条直径一般为Φ4. Omm和较大的焊接电流，并适当增大焊接速度，以保证焊缝质量。在焊接操作时，发现焊缝金属表面凹凸不平，在凸处可加快焊接速度，使焊缝金属焊得薄一点，在凹处略慢降低焊接速度，让焊缝金属焊得厚一点，保持焊缝金属表面平整及美观。2. 3如图1、2所示，在手工焊的中间层焊接时，其焊接位置处于横焊位置，焊接的轨迹是一种马鞍型的轨迹形式；在焊接过程中，随着管座角焊缝焊接厚度的不断增加，其马鞍型的落差量也在不断的增加；由于在熔敷金属的重力作用下，使熔敷金属下淌，在集箱本体侧易产生未焊透；还有就是马鞍型的上坡焊、下坡焊时熔敷金属倒流、前冲，易产生焊瘤及未焊透；另外焊接层数较多时，管座上焊口夹角变小，焊接时容易产生夹渣等焊接缺陷。 这时要特别注意，通过正确的排道来改变状况，保证良好的焊接成形，防止焊接缺陷的产生。2. 4焊接过程中要严格控制焊接最低预热温度> 200°C和焊接最高层间温度 ^ 300°C。当超过规定温度范围时，应立即停止施焊，重新进行加热或冷却后再继续进行施焊。3管座角焊缝盖面层焊接3. 1如图3所示，起弧点和熄弧点的焊接管座角焊缝焊接的起弧点一般从9点开始，经过6点到3点熄弧，完成半个圆的焊接。然后再从3点起弧到9点熄弧，完成另半个圆的焊接。每道焊缝的熄弧和起弧点应相互交叉错开，并且要保证每道焊缝有一定的搭接量为L，所述的L = 20mm，确保接头充分焊透，避免产生夹渣和未熔合等焊接缺陷。3. 2管座角焊缝盖面层的焊接在管座角焊缝的高度、宽度达到图纸要求时，对于集箱本体和管座本体边缘的焊缝上，再用Φ 3. 2mm小直径焊条各施焊一道焊缝，使原来边缘处的焊缝形成退火焊道，改善边缘焊缝的性能，防止熔合线和热影响区的焊接裂纹。
权利要求
1.集箱管座角焊缝焊接的操作方法，其特征在于集箱管座角焊缝的打底层焊接1.1管座角焊缝打底焊，采用手工氩弧焊，由于材料焊接性差，焊接坡口两侧一定要清理干净，不能有锈、油、水等杂质；管座的坡口钝边为1.0mm，并有一定的直段，管座与集箱本体不留间隙；1. 2SA-335P91材料容易出现焊接裂纹，因此在打底焊时，熔敷金属的厚度不能太薄， 以防止由于熔敷金属界面积小，不能承受应力而产生焊接裂缝，一般焊缝金属厚度控制在 2-3mm ；打底焊时要根据材料熔化性差，易产生内凹的特点，采用渗透法，即将焊丝贴在熔孔前方的坡口上，手把微动，一边熔化坡口面，一边将焊丝熔化填进熔池；中间停顿时要填满弧坑，将焊接电弧移到管座的坡口面，电弧要逐步衰减，防止弧坑裂纹；中间起弧时，塔接焊缝长度为5-7mm，加热后待焊缝出现熔孔，才能再将焊丝填上继续焊接；有效的防止了打底层的内凹、裂纹等缺陷；1.3SA-335P91材料为高合金钢，特别是铬量较高，焊缝金属容易氧化，虽然采用氩弧焊打底能保证表面焊缝金属不被氧化，但焊缝背面受管座内壁空气的侵袭容易氧化，造成根部焊缝成形差、内凹、未熔合等焊缝缺陷，所以在进行氩弧焊焊接时一定要在管座内壁充氩气保护，一般氩气的流量控制在7-8L/min，使管座内壁根部焊缝得到保护，防止产生根部焊缝氧化、内凹、未熔合等焊接缺陷；管座内壁充氩气流量不能太大，以免由于管座内壁气体压力高而影响焊接的正常进行；1.4管座在进行氩弧焊打底前，要对集箱本体及管座进行预热，预热温度为> IOO0C, 并要保证预热温度的均勻性；
2.集箱管座角焊缝焊接的操作方法，其特征在于管座角焊缝的中间层焊接管座角焊缝进行氩弧焊打底焊后，在达到规定的预热温度> 200°C条件下，应立即采用手工电弧焊焊接；第一层采用小电流、小直径焊条焊接，焊条直径为Φ 3. 2mm，是为了防止打底焊缝被焊穿和保证焊条能深入到坡口内，保证焊缝根部及坡口两侧充分熔合；在最初2道手工焊时， 管座内壁仍需通氩气保护，防止管座内壁根部焊缝的氧化；中间层焊接的道数比较多，容易产生夹渣、未熔合、气孔等焊接缺陷；为了防止产生焊接缺陷可采用如下方法2. 1在操作时尽量不要让焊缝形成死角，焊接时应密切注意管座一侧坡口面的焊接情况，并做好“道道清”，避免产生夹渣和未熔合；2. 2焊条的运条速，焊条运条速度即为焊接速度，也是单位时间内完成的焊缝长度， 一般来讲，在保证焊缝高度和宽度一致的基础上可采用较大直径的焊条，焊条直径一般为 Φ 4. Omm和较大的焊接电流，并适当增大焊接速度，以保证焊缝质量；在焊接操作时，发现焊缝金属表面凹凸不平，在凸处可加快焊接速度，使焊缝金属焊得薄一点，在凹处略慢降低焊接速度，让焊缝金属焊得厚一点，保持焊缝金属表面平整及美观；2. 3在手工焊的中间层焊接时，其焊接位置处于横焊位置，焊接的轨迹是一种马鞍型的轨迹形式；在焊接过程中，随着管座角焊缝焊接厚度的不断增加，其马鞍型的落差量也在不断的增加；由于在熔敷金属的重力作用下，使熔敷金属下淌，在集箱本体侧易产生未焊透； 还有就是马鞍型的上坡焊、下坡焊时熔敷金属倒流、前冲，易产生焊瘤及未焊透；另外焊接层数较多时，管座上焊口夹角变小，焊接时容易产生夹渣、焊接缺陷；必须通过正确的排道来改变状况，保证良好的焊接成形，防止焊接缺陷的产生；2. 4焊接过程中要严格控制焊接最低预热温度> 200°C和焊接最高层间温度< 300°C。当超过规定温度范围时，应立即停止施焊，重新进行加热或冷却后再继续进行施焊。 3.集箱管座角焊缝焊接的操作方法，其特征在于管座角焊缝盖面层的焊接， 3. 1管座角焊缝焊接的起弧点一般从9点开始，经过6点到3点熄弧，完成半个圆的焊接；然后再从3点起弧到9点熄弧，完成另半个圆的焊接；每道焊缝的熄弧和起弧点应相互交叉错开，并且要保证每道焊缝有一定的搭接量为L，所述的L = 20mm，确保接头充分焊透， 避免产生夹渣和未熔合等焊接缺陷；
3. 2在管座角焊缝的高度、宽度达到图纸要求时，对于集箱本体和管座本体边缘的焊缝上，再用Φ 3. 2mm小直径焊条各施焊一道焊缝，使原来边缘处的焊缝形成退火焊道，改善边缘焊缝的性能，防止熔合线和热影响区的焊接裂纹。
全文摘要
本发明提供了一种HRSG P91集箱管座角焊缝焊接的操作方法，解决了锅炉集箱上采用SA-335P91材料用传统焊接方法所存在的问题。采用集箱管座角焊缝的打底层焊接，管座角焊缝的中间层焊接，管座角焊缝盖面层的焊接，多层多道及尽量不摆动的焊接操作方法，并在盖面时形成退火焊道。能适当减少线能量，使超声波探伤的一次合格率达到了99％以上，有效的防止了打底层的内凹、裂纹等缺陷，而且保持焊缝金属表面平整及美观。
文档编号B23K9/16GK102151954SQ201110047870
公开日2011年8月17日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者谢志庆 申请人:格菱动力设备(中国)有限公司