[摘 要] 介绍了镇江电厂三期240 m烟囱钢内筒钛钢复合板焊接工艺及焊接质量控制要点,认为加强钛贴条的密封程度、母材与焊材的清洁度以及焊接熔池的气体保护等是保证钛焊接质量的重要条件。该厂三期烟囱钛钢复合板焊缝无损检测一次合格率达99.9%,实践证明其焊接工艺是可行的。
[关键词] 烟囱;钢内筒;钛钢;复合板;焊接
镇江电厂三期2×600 mw机组烟囱钢内筒筒体、烟道接口采用钛钢复合板材料,复板为ta2,厚度为1.2 mm,基板为q235b,厚度为(12~16)mm。内筒从(12~240) m使用钛钢复合板,75 m以下基板厚度为16 mm,75 m以上为12 mm。钛材焊接作为烟囱内筒防腐材料应用较少。本文介绍240 m烟囱钢内筒钛钢复合板焊接工艺及焊接质量控制要点。
1 焊接材料与焊接规范
钛钢复合板焊接结构形式如图1所示。基板焊接采用焊条电弧焊,复板焊接采用钨极氩弧焊。
焊接材料牌号为j506电焊条和sta2焊丝,焊接工艺参数见表1和表2。
图1 钛钢复合板焊接结构形式
表1 焊接参数
表2 钛手工钨极氩弧焊工艺参数
2 焊前准备
(1)基板的焊接选用普通的交直流电焊机,钛/钢复合板的焊接,优先采用非熔化极(tig)氩弧焊的方法,选用相应的手工氩弧焊设备。为了使焊接能连续进行,氩弧焊设备应具备水冷却系统。
(2)焊前仔细清理焊口,基板坡口表面及坡口内外每侧(10~15) mm范围的油、漆、锈、水渍等污物必须清理干净,并打磨至露出金属光泽;焊接前,焊接坡口及两侧25 mm内用机械方法除去表面氧化膜,施焊前技术交流热力发电 用丙酮或乙醇清洗脱脂。如清洗4 h后未焊,焊接前
应重新清洗。
(3)基板对接坡口应内壁齐平,错口值不应超过壁厚的10%且不大于1 mm。
(4)钛焊接时,风速应控制在1.5 m/s以内,相对湿度大于80%停止焊接。
3 钛钢复合板焊接要点
3.1 基板的焊接
(1)基板点固焊长度为40 mm左右,焊缝错边不超过1 mm。
(2)纵缝开始端用引弧板引弧,焊毕用氧气切割引弧板,要求焊缝成型均匀,无气孔、裂纹等缺陷。
(3)基板纵、环缝对接或在其上焊接临时支撑等构件时,应控制层间温度不超过400℃,以避免钛板氧化或剥离。
3.2 钛复板的焊接
(1)钛填板点焊前应先清除焊瘤、焊渣,然后用氩弧焊点焊,焊点间距(400~600) mm。
(2)钛盖板点焊时,钛复板与钛盖板之间的定位焊点间距约50 mm,焊点长度应小于10 mm,左右两条缝的定位焊点相互错开,定位焊尽量不加焊丝。钛盖板应与钛钢复合板贴实,不得有间隙。点焊完毕后用不锈钢丝刷或丙酮对焊缝进行清理,焊点无氧化现象。
(3)钛板焊接要求钛焊缝和热影响区表面的颜色为银白色,也允许因氧化而呈淡黄色或淡蓝色。焊缝成型后应均匀、致密、平滑地向母材过渡,不得有裂纹、未熔合、咬边、气孔、夹渣等缺陷。钛焊缝表面不允许存在深度大于或等于0.5 mm的划伤,否则应清除予以补焊打磨,但焊缝表面不低于母材设计壁厚要求。
(4)短焊缝主要为搭接接头,焊接时应采用拖罩保护,焊缝表面为银白色、金黄色。如出现兰色或紫色可去除,去除不掉则应返修。
(5)一条焊缝应尽量一次焊完,不得已中途停焊需重新焊接时,应重叠(10~20)mm。
(6)采用着色剂检验钛材焊缝表面,不得存在裂纹、气孔、未熔合、夹渣等缺陷。
(7)焊缝和热影响区的不合格颜色或表面缺陷打磨后,母材原处仍能满足设计要求可不补焊,否则需按原施工工艺进行补焊,但同一部位的返修次数不得超过两次,修补后需再次着色检验。
4 焊接检验
基板焊缝外观按gb-50205《钢结构工程施工及验收规范》中二级焊缝检验,焊缝表面不允许有裂纹、气孔、夹渣、未熔合等缺陷,咬边深度小于0.5 mm,连续长度≤100 mm,且不大于焊缝全长的10%;纵缝可按二级焊缝进行ut检验,水平缝按一级要求,用x射线探伤时,底片长度不小于150 mm(但必须拍在t型接头处),经检验钢内筒基板焊缝一次合格率达99.9%。
钛焊缝的检验按如下要求:
(1)焊缝成型应均匀、致密、光滑地向母材过渡,不得有裂纹、气孔、夹渣、未熔合等缺陷,焊缝表面不允许存在明显的划伤及咬边等缺陷。
(2)钛焊缝和热影响区表面的颜色以银白色、金黄色为合格,允许出现不超过单条焊缝总长度20%的蓝或紫色,但必须及时去除,否则应返修。
(3)在外观检查合格的条件下,钛板焊缝应按jb4730《压力容器无损检测》进行100%的着色渗透检测,i级为合格。
5 结 语
根据镇江电厂三期2×600 mw机组的安装施工经验,加强钛贴条的密封程度、母材与焊材的清洁度、焊接熔池的气体保护(尤其是丁字焊缝处的拖罩保护),以及选择较小电流、快速焊等是保证焊接质量的重要条件。该厂三期工程烟囱钛钢复合板焊缝无损检测一次合格率达99.9%,实践证明其焊接工艺是可行的。
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