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關于鍋爐焊接你知道多少?

來源:力威鍋爐   發布時間:2020-08-24 18:07:37   點擊:0
 

 

現代鍋爐的結構基本上是焊接結構,焊接是鍋爐制造中的主要工藝手段之一。在鍋爐本體的整個制造工作量中,焊接工作量約占一半以上。因此,焊接質量的好壞,往往是鍋爐制造質量好壞的主要標志,對鍋爐運行的安全可靠性有重要的影響。
1.焊接方法及材料
鍋爐制造中常用的焊接方法有手工電弧焊、埋弧自動焊等。這些方法都屬熔化焊,即通過加熱使基本金屬與焊接金屬熔化形成焊縫的方法。
手工電弧焊設備簡單,便于操作,適用于室內外各種位置的焊接,可以焊接碳鋼、低合金鋼等各種材料,在鍋爐制造中應用很廣,如鋼板對接、管子對接,管子與鍋筒、聯箱的連接及各種結構件的連接。由于手工電弧焊是手工操作,所以對焊工的技術水平及操作方法要求較高。
埋弧自動焊是機械化焊接方法。由于是自動操作,可以使焊接規范參數穩定,焊縫成分均勻,外形光滑美觀,所以焊接質量好而且穩定。但埋弧自動焊一般只適合在平焊位置焊接,多用來焊接鋼板較厚的鍋筒等。
焊接結構型式是指焊接接頭型式及不同接頭型式下的焊接坡口型式。焊縫結構型式對焊接質量,焊接接頭的受力狀況等有重要的影響,直接關系到構件的安全性能。
焊接接頭型式一般由被焊接的二金屬件的相互結構位置來決定。焊接接頭通常分為對接接頭、搭接接頭和角接接頭等。
對接接頭是最常見最合理的接頭型式(見圖1一4) 。鍋爐中鍋筒筒身的縱縫、環縫,封頭鋼板的拼接焊縫,凸形封頭與筒體的連接焊縫,受熱面管子對接焊縫等等,都是對接接頭。對接接頭處結構基本上是連續的,承載后應力比較均勻。在焊接接頭設計中,應盡量采用對接接頭。對接接頭的坡口型式可分為不開坡口(見圖1一4.(a))、V型坡門(見圖1一4 (b) )、X 型坡口(見圖1-4 (c))、U型坡口(見圖1-,4 (d))及雙U型坡口(見圖1一4 (e)) 。
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搭接接頭是指兩塊板料相疊,而在端部或側面進行角焊的接頭(見圖1一5)。搭接接頭的焊縫屬于角焊縫,接頭受力時力不作用在同一直線上,在焊縫處有附加的剪力及彎矩,應力集中比對接接頭嚴重。
角接接頭是指二構件成直角或一定角度, 而在其連接邊緣焊接的接頭。角接接頭部位構件結構是不連續的,承載后受力狀況比較復雜,應力集中比較嚴重。因此,鍋爐中的重要受力部件應盡量不采用角接接頭。角接接頭有單邊V型、K型、U型等坡口型式, 如圖1一6(b) 、 (c) (d)所示。
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3 .焊接缺陷及其檢驗
焊接過程中會產生各種各樣的缺陷,這些缺陷會嚴重影響鍋爐元件的安全運行。在鍋爐制造和安裝過程中,應該采取各種措施,千方百計避免或減少焊接缺陷,并進行嚴格的檢驗。
焊接過程中的主要缺陷有以下幾種。
焊接中或焊接后在焊接接頭中出現的裂紋。裂紋可能出現在焊接接頭表面,也可能深藏于焊接接頭內部,嚴重時甚至沿厚度貫穿整個焊接接頭(見圖1一7)。 裂紋是最危險的焊接缺陷之一,它不僅破壞了金屬的連續性,降低焊接接頭強度,而且會引起嚴重的應力集中,導致構件在低應力下發生脆性破壞。大部分結構件的破壞都是由裂紋造成的, 鍋爐元件焊縫裂紋是不允許存在的。
被焊母材之間未被電弧熔化和焊縫金屬與母材之間及各層焊縫金屬之間彼此沒有完全熔合而造成未焊透(見圖1一8)和未熔合 (見圖1 一9)。未焊透與末熔合同裂紋一祥,是一種危險的不允許存在的缺陷。它不僅使焊接接頭的強度和塑性降低,而且由于存在缺口,造成應力集中,往往成為裂紋的起始段,進而引起裂紋并導致構件破壞。
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夾雜在焊縫中的非金屬雜質稱為夾渣(見圖1一10)。夾渣削弱了焊縫的有效截面,顯著降低焊縫金屬的塑性,夾渣處能引起應力集中,導致擴散氫的聚集,是很多裂紋的發源地,焊接熔池結晶時殘存在焊縫金屬中的氣體形成氣孔。氣孔使焊縫的有效截面減小,從而降低了焊縫的機械性能(特別是承受彎曲的性能和沖擊韌性)。氣孔還破壞了金屬的致密性,連續氣孔則是導致構件破壞的原因之一。
另外,焊縫的表面缺陷,如焊縫邊緣母材受電弧燒熔形成的咬邊(見圖1一11),焊縫收尾處產生的下陷弧坑(見圖1-12),焊縫邊緣上未和基本金屬熔合的焊瘤(見圖1一13);焊接時焊縫局部燒穿以及焊縫長度或寬度不夠、焊波寬窄不齊、表面高低不平等,都將影響焊縫的強度和塑性,嚴重時也會導致元件的破壞。
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對焊接接頭進行必要的檢驗是保證焊接質量的重要措施。通過檢驗可以發現缺陷并對缺陷作出客觀的判斷, 進而采取妥善的處理措施。
焊接接頭的質量檢驗通常采取以下幾種檢驗方法。以肉眼觀察為主,輔以樣板、量具和放大鏡,對焊接接頭的外觀尺寸、成形及缺陷進行檢查的外觀檢驗方法。 外觀檢驗,簡單直觀,除能檢查外觀質量外,還有助于分析發現內部缺陷 。例如,焊縫表面存在氣孔,常常意味著焊牲內部也可能有氣孔、夾渣等缺陷。
 利用X射線和超聲波進行焊縫接頭內部缺陷檢查的無損探傷。無損探傷主要用來檢查焊縫接頭的內部缺陷, 靈敏度高,判斷準確,但要求橾作人員具有較高的技術水平和豐富的經驗?!稛崴仩t安全技術監察規程》對受壓元件焊線的無損探傷數量和要求都有明確的規定。水壓試驗也是常用的檢驗手段之一, 通過對鍋爐元件或系統中充分加壓,觀察元件或系統有無滲漏或明顯變形,以檢查元件的嚴密性和耐壓強度。
綜上可見,鍋爐焊接對鍋爐質量非常重要。力威鍋爐一直以來十分注重產品的焊接質量和焊接技術、焊接人才。在此,我們也熱忱歡迎各類焊接人才的加入,和我們一起為創造高質量產品保駕護航。