采用镜面焊法提高电厂锅炉集中管排焊接质量

张清林++姜永练++吴建东

摘要：针对华能大坝发电公司锅炉过热器管排因长期磨损造成局部爆管，更换管排过程中采用钨极氩弧焊焊接时因管排间空间狭小，视觉难以传达焊接熔池的冶金反映情况及焊缝成形，无法保证整个焊口的焊接质量，导致焊缝一次返修率高，劳动强度增加。自从宁夏工商职业技术学院焊接专业教师与该公司合作后，经过多次实验，整理分析数据，探索出采用镜面反光原理，使操作人员能清楚的通过镜面成像观察到熔池的冶金反应及焊缝成形情况，并制定出详细的操作工艺方法及技术参数，成功解决了该难题，并在企业得到推广应用。现对该工艺过程进行描述，供行业间技术交流。

关键词：镜子 熔池 送丝

1 概述

大坝电厂单炉膛结构，省煤器、过热器、再热器等受热面的蛇形管管排全部采用卧式布置。由于组件的管排数量巨大，炉形结构紧凑，管排节距很小，其中约有几千道焊口由于管排节距较小，焊口的局部位置肉眼无法看到，运行中管排因磨损造成爆管，更换管排无法采用正常的焊接操作法完成整个焊口的焊接，为a了保证焊接质量，只能借用镜面的反射成像原理，通过观察镜子内的熔池进行焊接，从而保证了焊接接头质量。

2 镜面焊焊接工机具

2.1 镜面焊用镜子 整个结构由头部、中部和尾部组成，头部是一块用作影像观察的不锈钢双面镜，厚度为1mm。尾部是一块强磁场吸附件，主要起固定镜架的作用。中部是一根挠性金属软管，连接头部和尾部，其中与头部连接采用万向节，使镜子可以360°旋转。使用中可以通过拗弯挠性金属软管将强磁场吸附件放置在合适的位置。

3 组对间隙

4 镜子的放置

放置的镜子，首先要便于通过镜子的反射，清楚地观察到熔池和坡口；其次不能影响焊枪的摆放位置和焊接过程中焊枪运作、行走、摆动，见图1。

镜面焊时由于强烈的弧光反射，很难像常规焊接时对熔池观察得一样清楚；并且通过镜子看到的是没有立体效果的焊缝平面影像，镜子里的影像与实际相反，手的动作与眼睛看到的也反向，容易造成操作错觉。这些都要求焊工在焊前进行专门的操作培训。

5 点固焊

由于仰焊位置采用了内加丝法焊接，点固焊的位置放在时钟3点或9点处。这样在氩弧焊打底的过程中，能够方便地通过平焊位置的对口间隙观察焊缝根部熔池。这一点和常规焊接时点固焊位于仰焊或平焊的位置是不同的。

6 打底层焊接

打底层焊接采用内加丝法，可以利用镜子观察和对口间隙观察来完成打底焊缝下半部分。打底的关键是要掌握好氩弧焊枪的角度。焊接过程中焊嘴要始终保持在焊缝中心区域，并随着溶池均匀地左右摆向前推移。从仰焊位置到立焊位置的打底采断续加丝法，当焊丝末端送入熔池边缘，依次断续地点滴送入熔池。

7 填充层焊接

焊口封底完成后，焊缝下半部分肉眼无法观察到，而且焊接位置决定了焊工只能采用下蹲或俯卧在管子上的姿势来完成焊口的下半部分，因此仍需要采用镜面焊进行填充和盖面。

对于管壁较厚的焊口必须采用多层多道焊。弧状焊丝紧贴坡口一侧，减小摆动幅度和送丝动作，使焊道较薄。焊完一道再焊另一道，这样可以降低焊缝层间温度，防止焊缝夹渣，防止温度过高引起根部焊缝二次熔化。

8 结语

通过对现场焊接实践，使我们对镜面焊有了较全面的认识，对焊接过程中碰到的各种问题，找到了切实可行的解决措施。总结起来，镜面焊的技术要点主要有以下方面：①必须配备合适的焊接机具，如专用镜子和挠性氩弧焊枪等。②氩弧焊打底仰焊位置必须采用内加丝法，送丝时采用往复运动断续点滴法，这种方法有利于确保焊缝根部焊透，防止内凹缺陷。严格控制组对间隙，为内加丝创造良好的焊接条件。③采用小的线能量，严格控制层间温度，以保证接头的组织和性能要求。④焊工需要经过专门的培训考试后才能较好地承担该项工作。

参考文献：

[1]徐佩兰，石学军.焊工操作技巧与禁意[M].机械工业出版社，2008.

[2]李荣雪.金属材料焊接工艺[M].机械工业出版社，2009.

[3]郭延秋.金属与焊接分册[M].2003.

作者简介：张清林（1977-），大学本科，宁夏工商职业技术学院，高级工程师。endprint

摘要：针对华能大坝发电公司锅炉过热器管排因长期磨损造成局部爆管，更换管排过程中采用钨极氩弧焊焊接时因管排间空间狭小，视觉难以传达焊接熔池的冶金反映情况及焊缝成形，无法保证整个焊口的焊接质量，导致焊缝一次返修率高，劳动强度增加。自从宁夏工商职业技术学院焊接专业教师与该公司合作后，经过多次实验，整理分析数据，探索出采用镜面反光原理，使操作人员能清楚的通过镜面成像观察到熔池的冶金反应及焊缝成形情况，并制定出详细的操作工艺方法及技术参数，成功解决了该难题，并在企业得到推广应用。现对该工艺过程进行描述，供行业间技术交流。

关键词：镜子 熔池 送丝

1 概述

大坝电厂单炉膛结构，省煤器、过热器、再热器等受热面的蛇形管管排全部采用卧式布置。由于组件的管排数量巨大，炉形结构紧凑，管排节距很小，其中约有几千道焊口由于管排节距较小，焊口的局部位置肉眼无法看到，运行中管排因磨损造成爆管，更换管排无法采用正常的焊接操作法完成整个焊口的焊接，为a了保证焊接质量，只能借用镜面的反射成像原理，通过观察镜子内的熔池进行焊接，从而保证了焊接接头质量。

2 镜面焊焊接工机具

2.1 镜面焊用镜子 整个结构由头部、中部和尾部组成，头部是一块用作影像观察的不锈钢双面镜，厚度为1mm。尾部是一块强磁场吸附件，主要起固定镜架的作用。中部是一根挠性金属软管，连接头部和尾部，其中与头部连接采用万向节，使镜子可以360°旋转。使用中可以通过拗弯挠性金属软管将强磁场吸附件放置在合适的位置。

3 组对间隙

4 镜子的放置

放置的镜子，首先要便于通过镜子的反射，清楚地观察到熔池和坡口；其次不能影响焊枪的摆放位置和焊接过程中焊枪运作、行走、摆动，见图1。

镜面焊时由于强烈的弧光反射，很难像常规焊接时对熔池观察得一样清楚；并且通过镜子看到的是没有立体效果的焊缝平面影像，镜子里的影像与实际相反，手的动作与眼睛看到的也反向，容易造成操作错觉。这些都要求焊工在焊前进行专门的操作培训。

5 点固焊

由于仰焊位置采用了内加丝法焊接，点固焊的位置放在时钟3点或9点处。这样在氩弧焊打底的过程中，能够方便地通过平焊位置的对口间隙观察焊缝根部熔池。这一点和常规焊接时点固焊位于仰焊或平焊的位置是不同的。

6 打底层焊接

打底层焊接采用内加丝法，可以利用镜子观察和对口间隙观察来完成打底焊缝下半部分。打底的关键是要掌握好氩弧焊枪的角度。焊接过程中焊嘴要始终保持在焊缝中心区域，并随着溶池均匀地左右摆向前推移。从仰焊位置到立焊位置的打底采断续加丝法，当焊丝末端送入熔池边缘，依次断续地点滴送入熔池。

7 填充层焊接

焊口封底完成后，焊缝下半部分肉眼无法观察到，而且焊接位置决定了焊工只能采用下蹲或俯卧在管子上的姿势来完成焊口的下半部分，因此仍需要采用镜面焊进行填充和盖面。

对于管壁较厚的焊口必须采用多层多道焊。弧状焊丝紧贴坡口一侧，减小摆动幅度和送丝动作，使焊道较薄。焊完一道再焊另一道，这样可以降低焊缝层间温度，防止焊缝夹渣，防止温度过高引起根部焊缝二次熔化。

8 结语

通过对现场焊接实践，使我们对镜面焊有了较全面的认识，对焊接过程中碰到的各种问题，找到了切实可行的解决措施。总结起来，镜面焊的技术要点主要有以下方面：①必须配备合适的焊接机具，如专用镜子和挠性氩弧焊枪等。②氩弧焊打底仰焊位置必须采用内加丝法，送丝时采用往复运动断续点滴法，这种方法有利于确保焊缝根部焊透，防止内凹缺陷。严格控制组对间隙，为内加丝创造良好的焊接条件。③采用小的线能量，严格控制层间温度，以保证接头的组织和性能要求。④焊工需要经过专门的培训考试后才能较好地承担该项工作。

参考文献：

[1]徐佩兰，石学军.焊工操作技巧与禁意[M].机械工业出版社，2008.

[2]李荣雪.金属材料焊接工艺[M].机械工业出版社，2009.

[3]郭延秋.金属与焊接分册[M].2003.

作者简介：张清林（1977-），大学本科，宁夏工商职业技术学院，高级工程师。endprint

摘要：针对华能大坝发电公司锅炉过热器管排因长期磨损造成局部爆管，更换管排过程中采用钨极氩弧焊焊接时因管排间空间狭小，视觉难以传达焊接熔池的冶金反映情况及焊缝成形，无法保证整个焊口的焊接质量，导致焊缝一次返修率高，劳动强度增加。自从宁夏工商职业技术学院焊接专业教师与该公司合作后，经过多次实验，整理分析数据，探索出采用镜面反光原理，使操作人员能清楚的通过镜面成像观察到熔池的冶金反应及焊缝成形情况，并制定出详细的操作工艺方法及技术参数，成功解决了该难题，并在企业得到推广应用。现对该工艺过程进行描述，供行业间技术交流。

关键词：镜子 熔池 送丝

1 概述

大坝电厂单炉膛结构，省煤器、过热器、再热器等受热面的蛇形管管排全部采用卧式布置。由于组件的管排数量巨大，炉形结构紧凑，管排节距很小，其中约有几千道焊口由于管排节距较小，焊口的局部位置肉眼无法看到，运行中管排因磨损造成爆管，更换管排无法采用正常的焊接操作法完成整个焊口的焊接，为a了保证焊接质量，只能借用镜面的反射成像原理，通过观察镜子内的熔池进行焊接，从而保证了焊接接头质量。

2 镜面焊焊接工机具

2.1 镜面焊用镜子 整个结构由头部、中部和尾部组成，头部是一块用作影像观察的不锈钢双面镜，厚度为1mm。尾部是一块强磁场吸附件，主要起固定镜架的作用。中部是一根挠性金属软管，连接头部和尾部，其中与头部连接采用万向节，使镜子可以360°旋转。使用中可以通过拗弯挠性金属软管将强磁场吸附件放置在合适的位置。

3 组对间隙

4 镜子的放置

放置的镜子，首先要便于通过镜子的反射，清楚地观察到熔池和坡口；其次不能影响焊枪的摆放位置和焊接过程中焊枪运作、行走、摆动，见图1。

镜面焊时由于强烈的弧光反射，很难像常规焊接时对熔池观察得一样清楚；并且通过镜子看到的是没有立体效果的焊缝平面影像，镜子里的影像与实际相反，手的动作与眼睛看到的也反向，容易造成操作错觉。这些都要求焊工在焊前进行专门的操作培训。

5 点固焊

由于仰焊位置采用了内加丝法焊接，点固焊的位置放在时钟3点或9点处。这样在氩弧焊打底的过程中，能够方便地通过平焊位置的对口间隙观察焊缝根部熔池。这一点和常规焊接时点固焊位于仰焊或平焊的位置是不同的。

6 打底层焊接

打底层焊接采用内加丝法，可以利用镜子观察和对口间隙观察来完成打底焊缝下半部分。打底的关键是要掌握好氩弧焊枪的角度。焊接过程中焊嘴要始终保持在焊缝中心区域，并随着溶池均匀地左右摆向前推移。从仰焊位置到立焊位置的打底采断续加丝法，当焊丝末端送入熔池边缘，依次断续地点滴送入熔池。

7 填充层焊接

焊口封底完成后，焊缝下半部分肉眼无法观察到，而且焊接位置决定了焊工只能采用下蹲或俯卧在管子上的姿势来完成焊口的下半部分，因此仍需要采用镜面焊进行填充和盖面。

对于管壁较厚的焊口必须采用多层多道焊。弧状焊丝紧贴坡口一侧，减小摆动幅度和送丝动作，使焊道较薄。焊完一道再焊另一道，这样可以降低焊缝层间温度，防止焊缝夹渣，防止温度过高引起根部焊缝二次熔化。

8 结语

通过对现场焊接实践，使我们对镜面焊有了较全面的认识，对焊接过程中碰到的各种问题，找到了切实可行的解决措施。总结起来，镜面焊的技术要点主要有以下方面：①必须配备合适的焊接机具，如专用镜子和挠性氩弧焊枪等。②氩弧焊打底仰焊位置必须采用内加丝法，送丝时采用往复运动断续点滴法，这种方法有利于确保焊缝根部焊透，防止内凹缺陷。严格控制组对间隙，为内加丝创造良好的焊接条件。③采用小的线能量，严格控制层间温度，以保证接头的组织和性能要求。④焊工需要经过专门的培训考试后才能较好地承担该项工作。

参考文献：

[1]徐佩兰，石学军.焊工操作技巧与禁意[M].机械工业出版社，2008.

[2]李荣雪.金属材料焊接工艺[M].机械工业出版社，2009.

[3]郭延秋.金属与焊接分册[M].2003.

作者简介：张清林（1977-），大学本科，宁夏工商职业技术学院，高级工程师。endprint