对锅炉压力容器制造常用焊接设备及焊接材料概述

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1、第!%届中国焊接博览会策划专辑专题综述,*-.+/0123.24锅炉压力容器制造常用焊接设备及焊接材料概述!上"哈尔滨锅炉厂有限责任公司!!黑龙江!!"##$%"!杨!松!!#摘要$!电站锅炉压力容器产品!因其运行工况的不同!选用的材料及产品的结构也各不相同"本文结合锅炉压力容器产品的特点!概述了锅炉压力容制造中常用焊接设备的结构#特点#功能及应用$以及锅炉压力容器产品常用的材料焊接时!焊接材料的选用原则及常规焊接材料的推荐选用"一%厚壁压力容器!锅筒"窄间隙埋弧焊著特点是分道焊技术!即从第二层开始每层焊缝分两道焊接$环缝焊接时焊道的分层%分道及焊接过程都是自及

2、内壁带极堆焊工作站动进行的$窄间隙埋弧焊焊接接头的性能!特别是冲击随着电站锅炉和石化容器的大型化和高参数化!使性能要比普通埋弧焊高得多$窄间隙埋弧焊设备主要由得锅炉筒体和压力容器壳体的壁厚不断增加!例如焊接机头%焊接电源%自动控制系统%机头自动跟踪系&$$6>和%$$6>锅炉筒体采用IB""’’钢!壁厚达统及焊剂输送与回收装置等部分组成$到#0+33!采用CN>B&(&钢!壁厚达到#*(33#而#$$$6>超超临界锅炉储水箱和分离器筒体采用IB&+0O:##1F"钢!壁厚达到#*"33和#&$33#*$$E和(%$E热壁加氢反应器壳体采用"!"(1:"#69钢!

3、壁厚分别达到"$$33和"#$33#&$$6>和%$$6>核电站压力壳壳体采用IB($+O:&1F#或IB($+O:&1F"钢!壁厚达到"($!&$$33$厚壁电站锅炉锅筒和压力容器壳体的纵环缝焊接!优先采用窄间隙埋弧焊工艺$由于产品结构的不断变化!对焊接设备的要求逐渐提高!功图#!厚壁窄间隙环缝埋弧焊焊接系统能单一的窄间隙焊机已不能适应特殊结构的焊接要求!&#’焊接机头!窄间隙埋弧焊机的焊头是一种专用如厚壁筒体环缝的焊接%封头与加强圈的焊接%法兰环组合式焊头$焊头的形式和结构满足窄间隙坡口形状和缝的焊接%封头内壁堆焊及筒体内壁堆焊等!因此开发坡口深度的要求!还

4、考虑了连续高温作业条件和安全性了由焊接滚轮架%窄间隙埋弧焊接系统%带极堆焊系能$焊头具有自动机械摆动机构!以便焊接时可以实现统%焊接操作架及焊接变位器等配套设备为一体的焊接自动偏摆!完成自动分道焊接$对于环缝焊接!每圈摆工作站$图#为由焊接滚轮架%焊接操作机%窄间隙埋动一次$对于纵缝焊接!每条焊道摆动一次$焊头摆动弧焊机组成的厚壁窄间隙埋弧焊系统$方式有两种(一种是摆角式!即焊丝导电板在焊头端部%&窄间隙埋弧焊设备可实现左右摆动&如图"所示’!以使焊丝和坡口侧壁窄间隙埋弧焊是一种在特殊坡口形式下进行的埋弧形成一定角度$可摆动的导电板与焊头端部采用铰链式焊接过程$

5、与一般埋弧焊接相比!窄间隙埋弧焊的坡口连接!形成分体式焊头$二者之间采用柔性焊接电缆牢角度较小!一般为#!(X!&X!可节约焊接材料&$,!固拧紧以保证导电良好!且不产生过热现象#另外一种*$,!提高焊接效率($,以上$窄间隙埋弧焊工艺的显是转角式!即焊头端部的导电嘴与焊缝轴线成一定角度"+!""#年第$期热加工!!!!"#$%&’&()!$*"!$’!!!!"第!%届中国焊接博览会策划专辑,*-.+/0123.24专题综述以及引弧性能好等优点$焊丝为!&!$33或者!*!$33$对于双丝埋弧焊来说#通常一台选用直流平特性电源配等速送丝系统#另一台选用交流方波式

6、电源配变速送丝系统#即电弧电压自动反馈系统$直流电源作为前导电弧#用于打底焊增加焊接熔深#交流电源作为接续电弧在后$对于对焊接接头低温冲击韧度要求高的产品#为改善焊接接头的冲击韧度#可仅选用单丝交流埋弧焊$双丝焊焊丝一般为!&!$33$!&"自动控制系统!窄间隙埋弧焊机的自动控制系统的主要功能是在焊接过程中可以实现对焊接参数!电流&电压&焊接速度"以及焊接轨迹!高度和横向跟踪"进行自动控制$焊接参数通过人机界面直观显示#所有焊接操作均通过安装在机头附近的操作盒进行控制$!*"机头自动跟踪系统!该系统可以实现焊接时#图"!摆角式窄间隙焊头对坡口侧壁的自动跟踪#保证

7、了焊头与侧壁的距离始终!如图&所示"#焊头为一体式$角度大小取决于坡口间满足焊接要求$焊头的自动高度跟踪系统能够实现焊头隙的大小#一般为%X!#$X左右$与摆角式焊头相比#自动提升#使每层焊道的焊接自动连续进行#每层焊缝转角式焊头的焊丝伸出长度较长#不利于焊缝的对中%厚度均匀一致#充分发挥多层多道焊接技术的潜在优但是由于转角式焊头为一体式#故导电性好#使用寿命势#保证焊接质量的一致性和稳定性$长#更换方便#成本低$!("焊剂的输送与回收!焊剂输送系统由焊剂输送罐&输送管路&压缩空气处理系统!油水分离&气体干燥等"&焊剂斗和气路控制系统等组成$利用经过干燥处理的压

8、缩空气#将焊剂输送罐里的