探究提高焊接环境温度的方法

李超

摘 要：密封填块进行焊接时，焊接环境温度过低，焊后导致部分焊缝开裂。

关键词：锅炉 包墙管 焊接冷裂纹 焊接环境温度

中图分类号：T298K2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0082-01

本文是对某4×220 t锅炉新建工程#1炉锅炉受热面设备包墙管设备焊接密封填块时、如何安全、方便的提高焊接环境温度进行介绍。本文对今后的锅炉受热面设备的焊接、质量控制都有着较好的指导作用。

1 焊缝开裂的原因

某电站4×220 t锅炉新建工程的锅炉为无锡华光锅炉股份有限公司生产，型号为UG—220/9.8—M型循环流化床锅炉，单锅筒横置式，单炉膛，自然循环，全悬吊结构，全钢架π型布置。炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部是蜗壳式汽冷旋风分离器，尾部竖井烟道布置两级三组对流过热器，过热器下方布置三组光管省煤器及一、二次风各二组空气预热器。由于该工程地处内蒙纬度较高地区，冬季室外温度低，在对#1锅炉包墙管外侧密封填块进行焊接时，焊接环境温度过低，焊后导致部分焊缝开裂。

该密封填块材质为1Cr6Si2Mo，经过统计该密封填块总计540个，具体如下：（1）前包墙管上108个，焊缝共324道。（2）后包墙管上432个，焊缝共1296道。

该种材料按其组织属于马氏体型耐热钢，其焊后具有冷裂纹倾向，根据DL/T 869-2004标准焊接时，选用A302焊材，在对包墙管上的密封填块进行焊接时，由于正处冬季施工，焊接环境温度较低，焊后冷却速度较快，马氏体没有充分转变，同时焊接应力大，导致焊后出现冷裂纹缺陷。

2 缺陷处理

首选需要先鉴别是否因为是焊条错用造成的焊缝开裂，可以通过光谱分析法将焊缝的依次进行检查，确定其合金元素含量是否满足标准；同时检查焊条的合金元素含量是否满足要求。

（1）需要将以出现冷裂纹的焊道进行清理，用磨光机将焊道沿裂纹打磨直至打磨到无明显缺陷。

（2）然后采用渗透实验的方法，先用清洗剂焊缝两侧及磨光位置清理干净，在再清理干净的焊道表面涂抹渗透剂，渗透时间10～15min，接着再一次的使用焊缝清洗剂将以上涂抹渗透剂的焊缝表面液剂擦洗干净，然后迅速喷上着色剂，等待10～15分钟。

（3）观察是否有变色区域，如果没有说明以清理干净，如果发现有变色区域，按照刚才的方法步骤重新进行清理实验。

通过渗透实验验证合格的焊道需要重新用清洗剂清洗，以备焊接用。

3 提高焊接环境温度

某电站4×220t锅炉新建工程锅炉施工现场不具备提高焊接环境温度，且无专业设备。为了保证冬季施工现场焊接环境温度，确保锅炉安全运行，经研究决定采取如下措施。（如图一）

（1）在焊接位置铺设安全装置跳板及桅杆。

（2）采取防火挡风布将焊接现场彻底笼罩，施工环境通上照明设备，设置一闸一机确保工人安全操作。

（3）安装焊接现场换风排烟装置，确保空气流通。

（4）在包墙管底部安装风幕机，调整好风幕机的出风口的位置及风速，确保焊接环境风速小于8 m/s。

（5）在机箱管排安全位置安装浴霸，让其照射方向直指焊接位置，同时又不其强光射伤焊工眼睛。

（6）在焊接地面铺设防火毯。

图中采用防火挡风布将施工部位严密包裹，通过浴霸和风幕机立体交叉式加热，来提高焊接部件的环境温度，其中风幕机应尽量布置在部件下部，且不可直吹部件，是因为直吹部件会影响焊接质量（其风速过大），而浴霸采用直射部件，通过光照加热部件及其附近空气，同时还应注意电源和安全绳的布置，通过此技术方案能保证焊接环境温度。（如图1）

4 焊前預热及焊材的烘焙

焊前预热采用履带式柔性陶瓷电阻加热器进行，预热宽度从对口中心计算，每侧不少于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。预热温度为150 ℃～250 ℃，温度升到预热温度后至少保温30 min。焊条烘干前确认无锈蚀现象后按规范进行烘焙，重复烘焙不得超过两次，使用时置于80℃～110℃焊条保温筒内，并通电保温，随用随取。

5 焊接工艺

焊条电弧焊焊接时应采用自下向上的焊接顺序，确保焊缝得到良好的气渣联合保护，同时应尽可能的采用多层多道焊。焊接完成时应及时用岩棉保温，在整道焊缝焊接完成时，封闭焊接现场，疏散焊工人员，加大浴霸和风幕机的功率，确保让焊缝的冷却速度降低到最大限度。

在预热和较高环境温度的前提下，再通过正确焊接工艺进行焊接就能够保证此种材料的焊接接头的良好性能，得到优良的焊缝质量。

6 结论

通过此种方法将焊接时的环境温度有效地提升至18 ℃～22 ℃左右，保证的焊缝的质量，为该设备良好的运行提供了保证。某电站4×220 t锅炉新建工程，由于采用了本方法，使正处在冬季施工环境的焊接工作，得到了有效地控制，获得了良好的质量，缩短了紧张的工期，为此后锅炉设备在严寒季节的施工提供了真贵地借鉴。

参考文献

[1] 杨健平，郭军，代永宁，等.DL/T 869-2012，火力发电厂焊接技术规程[M].中国电力出版社.

[2] 姜求志，王金瑞，马士林，等.火力发电厂金属材料手册[M].中国电力出版社.

[3] 郭军，杨健平，何钢，等.DL/T 752～2010，火力发电厂异种钢焊接技术规程[M].中国电力出版社.