CN113894389A - 一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺，涉及焊接技术领域，其步骤如下所述：停炉后冷却，炉内搭设脚手架平台，清理出末过出口段穿顶棚部位的炉顶保温浇注料。本发明的实施，对异种钢焊口进行移位后，管屏的大部份自重由同种钢焊口承担，异种钢焊口移到炉顶的大罩壳内，运行环境相对较好，运行中管屏的摆动晃动产生的力基本上不作用在异种钢焊口上，起到了延长异种钢寿命的目的，同时最大限度的减少异种钢焊口发生漏泄的隐患；本发明对原有的进行改造后，可以降低相应部位的泄漏爆管的发生，减少机组发生非停事件，维护了机组安全稳定运行，减轻了检修维护人员的工作量，间接的为企业赢得了效益，保证了电网的稳定。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺。
背景技术
焊接技术，又称为连接工程，是一种重要的材料加工工艺。焊接的定义如下：被焊工件的材质，通过加热或者加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺工程称为焊接。从理论上来说，两块分离的材料，我们把它需要连接的面靠在一起，如果把需要连接的面靠得足够紧密的话)这种情况下，这个材料按照它的物理本性，就能连接在一起，就能形成一个连接在一起的构件。但是实际上，在常温下，在一般情况下我们做不到，因为即使把这两个要结合的表面精加工后，我们用显微镜，从微观上来看，这个表面上依然是凹凸不平的，尤其重要的是由于材料在大气当中受到大气中氧气的化学作用，材料放在空气中，不到几秒钟，就会在表面形成氧化膜，随着时间的延长这个氧化膜会不断的增厚，同时材料表面上也很难做到没有其它的杂物，比如有水分、有杂质、有油、形成附加层，这种氧化膜和附加层极大地阻碍材料的连接。
现有的焊接工艺焊接完成后，会使得管屏的摆动晃动产生的力作用在异种钢焊口上，使得异种钢的时候寿命降低，并且还会使得异种钢焊口发生漏泄的问题，使得相应的部位发生泄漏爆管的情况，造成机组无法温度运行，为检修人员带来大量的检修工作，为此我们提出一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中会使得管屏的摆动晃动产生的力作用在异种钢焊口上，使得异种钢的时候寿命降低，并且还会使得异种钢焊口发生漏泄的问题，使得相应的部位发生泄漏爆管的情况，造成机组无法温度运行，为检修人员带来大量的检修工作的问题，而提出的一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺，其步骤如下所述：
停炉后冷却，炉内搭设脚手架平台，清理出末过出口段穿顶棚部位的炉顶保温浇注料；
割开末过穿顶管部位的梳形板密封件；末过焊口离顶棚高度足够，可不将套管与密封板割开；
将大约距离顶棚管中心线下方780mm处和顶棚管上方235mm处割开，割后立即用易溶纸将管口封好，防止异物进入管内；
根据割管具体尺寸用备品管配新管段，并制作好坡口；
对照顶棚管所在位置，在备品管段的合适部位焊接好套管，并满足炉顶密封焊接要求；
将新管段自最内圈开始焊接，待无损检测合格后再依次焊接外圈的；
采用新梳形板焊接好炉顶密封，梳形板与衬套管焊接；
浇注保温骨料，并进行焊后热处理。
优选地，将末过1～30排出口侧第1～20根最外圈为第1根在顶棚下方合适位置约距顶棚管中心线下方780mm处和顶棚管上方235mm处采用机械切割割开，割后立即用易溶纸将管口封好，防止异物进入管内。
优选地，根据割管具体尺寸用备品管配新管段，所有管段在入场时100％进行金属涡流、涨粗、材质、管径、壁厚检测，确保质量；所有焊材进行检测，确认。
优选地，制作坡口，坡口为V型，考虑到异种钢焊口的焊接，此对口的坡口角度取35°，钝边1.0～1.5mm，对口间隙3mm，将试件坡口两侧10～15mm范围内铁锈、油污用磨光机和锉刀打磨于净，直至露出金属光泽，坡口打磨前做好管口封堵，严禁异物掉入管路中，点固焊时内部充氩，点焊处局部预热到200℃，点焊长度10～15mm。
优选地，焊接时用砂纸将镍基焊丝上的油污打磨干净，露出金属光泽，接头必须在自由状态下组对，不得强行点固焊接，以防止焊缝产生较大的拘束应力，引弧时在焊缝内采用短路引弧，钨极接触焊件的动作要快，要轻，防止碰断钨极端头，造成夹钨或形成电伤。
优选地，根层焊接时，需注意管道内部氩气充满且稳定后方可进行根层焊接，以防止根层氧化，最后收口时背部冲氩流量要衰减至2-3L/min，以免压力过大形成内凹，填充层及盖面焊接时，焊丝始终放在焊缝中间，通过焊枪的摆动将熔滴带到坡口两侧，焊丝的给进量要严格控制，每道厚度不能大于2mm；每道焊接完成后应采用钢丝刷将焊道浮渣清理干净，并控制好层间温度。
优选地，镍基焊丝的流动性和焊透能力很差；为减少熔合比，采用V形坡口，稍大角度，小直径焊丝，电流要尽量小，熔深要浅，抉速焊接，电弧电压要比焊接其他材料稍大些以降低母材熔合比，熔合比计算公式如下：
式中:θ为熔合比；A1为焊缝截面内母材金属所占的截面积；A2为焊缝截面内填充金属所占的截面积；
假设焊接过程中没有合金损失，则熔合比计算公式为：
式中：C0为某元素在焊缝中的质量分数；Cb为某元素在母材中的质量分数；Ce为某元素在填充金属中的质量分数。
优选地，焊后应缓冷并在100℃～120℃保温30min后立即进行750℃±10℃焊后热处理，除消除焊接残余应力外，还要消除因两者热膨胀系数差异而产生的附加应力，焊后热处理时间距离焊接完成时间不超过4h；焊后退火保温时间计算公式为：
t＝aD+b；
式中：t为退火保温时间；a为加热系数；D为工件厚度；b为附加时间。
相比现有技术，本发明的有益效果为：
1、本发明的实施，对异种钢焊口进行移位后，管屏的大部份自重由同种钢焊口承担，异种钢焊口移到炉顶的大罩壳内，运行环境相对较好，运行中管屏的摆动晃动产生的力基本上不作用在异种钢焊口上，起到了延长异种钢寿命的目的，同时最大限度的减少异种钢焊口发生漏泄的隐患
2、本发明对原有的进行改造后，可以降低相应部位的泄漏爆管的发生，减少机组发生非停事件，维护了机组安全稳定运行，减轻了检修维护人员的工作量，间接的为企业赢得了效益，保证了电网的稳定。
附图说明
图1为本发明提出的一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺的方法流程示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺，其步骤如下：
利用机组检修停炉的时间进行，停炉后冷却，炉内搭设脚手架平台，清理出末过出口段穿顶棚部位的炉顶保温浇注料；
割开末过穿顶管部位的梳形板密封件，末过焊口离顶棚高度足够，可不将套管与密封板割开；
将末过1～30排出口侧第1～20根最外圈为第1根在顶棚下方合适位置约距顶棚管中心线下方780mm处和顶棚管上方235mm处采用机械切割割开，割后立即用易溶纸将管口封好，防止异物进入管内；
根据割管具体尺寸用备品管配新管段，所有管段在入场时100％进行金属涡流、涨粗、材质、管径、壁厚检测，确保质量；所有焊材进行检测，确认；制作坡口，坡口为V型，考虑到异种钢焊口的焊接，此对口的坡口角度取35°，钝边1.0～1.5mm，对口间隙3mm，将试件坡口两侧10～15mm范围内铁锈、油污用磨光机和锉刀打磨于净，直至露出金属光泽，坡口打磨前做好管口封堵，严禁异物掉入管路中，点固焊时内部充氩，点焊处局部预热到200℃，点焊长度10～15mm；
对照顶棚管所在位置，在备品管段的合适部位焊接好套管，并满足炉顶密封焊接要求，焊接时用砂纸将镍基焊丝上的油污打磨干净，露出金属光泽，接头必须在自由状态下组对，不得强行点固焊接，以防止焊缝产生较大的拘束应力，引弧时在焊缝内采用短路引弧，钨极接触焊件的动作要快，要轻，防止碰断钨极端头，造成夹钨或形成电伤；镍基焊丝的流动性和焊透能力很差；为减少熔合比，采用V形坡口，稍大角度，小直径焊丝，电流要尽量小，熔深要浅，抉速焊接，电弧电压要比焊接其他材料稍大些以降低母材熔合比，熔合比计算公式如下：
式中:θ为熔合比；A1为焊缝截面内母材金属所占的截面积；A2为焊缝截面内填充金属所占的截面积；
假设焊接过程中没有合金损失，则熔合比计算公式为：
式中：C0为某元素在焊缝中的质量分数；Cb为某元素在母材中的质量分数；Ce为某元素在填充金属中的质量分数；
将新管段自最内圈开始焊接，待无损检测合格后再依次焊接外圈的，焊接前对口间隙、偏折等必须验收合格方可开始焊接，根层焊接时，需注意管道内部氩气充满且稳定后方可进行根层焊接，以防止根层氧化，最后收口时背部冲氩流量要衰减至2-3L/min，以免压力过大形成内凹，填充层及盖面焊接时，焊丝始终放在焊缝中间，通过焊枪的摆动将熔滴带到坡口两侧，焊丝的给进量要严格控制，每道厚度不能大于2mm；每道焊接完成后应采用钢丝刷将焊道浮渣清理干净，并控制好层间温度；
采用新梳形板焊接好炉顶密封，梳形板与衬套管焊接，密封焊焊缝焊后全部检查，合格，测点校对准确后方可验收，恢复保温；
浇注保温骨料，焊后应缓冷并在100℃～120℃保温30min后立即进行750℃±10℃焊后热处理，除消除焊接残余应力外，还要消除因两者热膨胀系数差异而产生的附加应力，焊后热处理时间距离焊接完成时间不超过4h；焊后退火保温时间计算公式为：
t＝aD+b；
式中：t为退火保温时间；a为加热系数；D为工件厚度；b为附加时间。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺，其特征在于，其步骤如下所述：
停炉后冷却，炉内搭设脚手架平台，清理出末过出口段穿顶棚部位的炉顶保温浇注料；
割开末过穿顶管部位的梳形板密封件，末过焊口离顶棚高度足够，可不将套管与密封板割开；
将大约距离顶棚管中心线下方780mm处和顶棚管上方235mm处割开，割后立即用易溶纸将管口封好，防止异物进入管内；
根据割管具体尺寸用备品管配新管段，并制作好坡口；
对照顶棚管所在位置，在备品管段的合适部位焊接好套管，并满足炉顶密封焊接要求；
将新管段自最内圈开始焊接，待无损检测合格后再依次焊接外圈的；
采用新梳形板焊接好炉顶密封，梳形板与衬套管焊接；
浇注保温骨料，并进行焊后热处理。
2.根据权利要求1所述的一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺，其特征在于，将末过1～30排出口侧第1～20根最外圈为第1根在顶棚下方合适位置约距顶棚管中心线下方780mm处和顶棚管上方235mm处采用机械切割割开，割后立即用易溶纸将管口封好，防止异物进入管内。
3.根据权利要求1所述的一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺，其特征在于，根据割管具体尺寸用备品管配新管段，所有管段在入场时100％进行金属涡流、涨粗、材质、管径、壁厚检测，确保质量；所有焊材进行检测，确认。
4.根据权利要求1所述的一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺，其特征在于，制作坡口，坡口为V型，考虑到异种钢焊口的焊接，此对口的坡口角度取35°，钝边1.0～1.5mm，对口间隙3mm，将试件坡口两侧10～15mm范围内铁锈、油污用磨光机和锉刀打磨于净，直至露出金属光泽，坡口打磨前做好管口封堵，严禁异物掉入管路中，点固焊时内部充氩，点焊处局部预热到200℃，点焊长度10～15mm。
5.根据权利要求1所述的一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺，其特征在于，焊接时用砂纸将镍基焊丝上的油污打磨干净，露出金属光泽，接头必须在自由状态下组对，不得强行点固焊接，以防止焊缝产生较大的拘束应力，引弧时在焊缝内采用短路引弧，钨极接触焊件的动作要快，要轻，防止碰断钨极端头，造成夹钨或形成电伤。
6.根据权利要求1所述的一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺，其特征在于，根层焊接时，需注意管道内部氩气充满且稳定后方可进行根层焊接，以防止根层氧化，最后收口时背部冲氩流量要衰减至2-3L/min，以免压力过大形成内凹，填充层及盖面焊接时，焊丝始终放在焊缝中间，通过焊枪的摆动将熔滴带到坡口两侧，焊丝的给进量要严格控制，每道厚度不能大于2mm；每道焊接完成后应采用钢丝刷将焊道浮渣清理干净，并控制好层间温度。
7.根据权利要求5所述的一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺，其特征在于，镍基焊丝的流动性和焊透能力很差；为减少熔合比，采用V形坡口，稍大角度，小直径焊丝，电流要尽量小，熔深要浅，抉速焊接，电弧电压要比焊接其他材料稍大些以降低母材熔合比，熔合比计算公式如下：
式中:θ为熔合比；A1为焊缝截面内母材金属所占的截面积；A2为焊缝截面内填充金属所占的截面积；
假设焊接过程中没有合金损失，则熔合比计算公式为：
式中：C0为某元素在焊缝中的质量分数；Cb为某元素在母材中的质量分数；Ce为某元素在填充金属中的质量分数。
8.根据权利要求1所述的一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺，其特征在于，焊后应缓冷并在100℃～120℃保温30min后立即进行750℃±10℃焊后热处理，除消除焊接残余应力外，还要消除因两者热膨胀系数差异而产生的附加应力，焊后热处理时间距离焊接完成时间不超过4h；焊后退火保温时间计算公式为：
t＝aD+b；
式中：t为退火保温时间；a为加热系数；D为工件厚度；b为附加时间。
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| CN202111145827.8A Pending CN113894389A (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种锅炉末级过热器异种钢位移改造焊口焊接工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113894389A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007155233A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Babcock Hitachi Kk | ボイラ火炉及びボイラ火炉用パネルの製造方法 |
| US20100307429A1 (en) * | 2008-10-07 | 2010-12-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Welding structure of tube stubs and tube header |
| CN110566931A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-13 | 西安热工研究院有限公司 | 一种防治锅炉管穿顶棚密封处开裂的穿顶棚结构及改造方法 |
| CN212841655U (zh) * | 2020-06-19 | 2021-03-30 | 华润电力（常熟）有限公司 | 一种锅炉管道氧化皮综合清理装置 |
-
2021
- 2021-09-28 CN CN202111145827.8A patent/CN113894389A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 徐春等: "600MW超临界机组锅炉高温再热器出口异种钢焊口改造", 《科技传播》 * |
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