高炉炉底板焊接工法要点.doc

高炉炉底板焊接工法 山东莱钢建设有限公司 于瑞华 董建文 韩 勇 刘瑞章 赵兴河 1 前言 在莱钢大型1880M3高炉和银前1080 M3高炉热风炉工程施工过程中,曾多次从事炉底板的现场安装和焊接，2007年施工了莱钢2＃900 M3高炉炉底板的安装与焊接。这些高炉炉底板属中厚板结构，焊缝形式多样，引起焊接变形的因素很多，因此在施工过程中，必须制定合理的焊接顺序和焊接工艺，并跟踪测量观察和采取临时工艺措施，使其焊接变形得到有效控制。 2 工法特点 高炉炉底板属中厚板结构，焊缝形式多样，引起焊接变形的因素很多，其一是中等厚板在背面悬空和填充量大的条件下，其单面v形坡口焊缝产生的局部变形会导致整体上拱；其二，边环板焊缝及其与炉壳相连的焊缝均为大量收缩焊缝，其角变形不但会导致自身尺寸误差，还会引起中心板部位产生新的变形，因此在施工过程中，必须制定合理的焊接顺序和焊接工艺，并跟踪测量观察和采取临时工艺措施，使其焊接变形得到有效控制。 2.1 产生变形的原因及质量要求 2.1.1 中等厚板在背面悬空和填充量大的条件下，其单面v形坡口焊缝产生的局部变形会导致整体上拱。 2.1.2 边环板焊缝及其与炉壳相连的焊缝均为大量收缩焊缝，其角变形不但会导致自身尺寸误差，还会引起中心板部位产生新的变形。要求Ⅰ级、Ⅱ级焊缝焊接质量较好，超声波探伤验收合格其特点是:截面较大，由多块钢板和零件组合而成，焊接工作量大，变形较难控制，尺寸精度要求高，质量要求严，制作难度大。 图4-1 炉底组成 边环板由6块50mm厚的钢板径向拼接而成，中心板由5块25mm厚钢板拼接而成。 图4-2 炉底封板布局 在中心板上有大量的塞焊孔和不同直径的灌浆孔、通气孔等。整个炉底板施焊过程中涉及到各种开孔的焊接、中心板拼接缝的焊接，边环板径向缝的焊接，边环板与炉壳和中心板的焊接等。 5 工艺流程及操作要点 5.1 安装和焊接工艺流程 5.1.1 炉底板及其相关结构的安装程序为：炉底工字钢的铺设→中心板铺设→边环板放置→第一带炉壳放置→肋板置放和点固→焊前测量→焊接及测量控制→焊后测量。 5.1.2从减少焊接变形的角度考虑，采取下列焊接程序：塞焊孔焊接→中心板纵长连接焊缝焊接→通气孔等开孔焊接→边环板径向缝焊接→肋板与炉壳立缝焊接→中心板与边环板接缝焊接→边环板与第一带炉壳焊接→肋板与炉壳平角缝焊接。 5.2 塞焊孔的焊接 塞焊孔的焊接是为了保证炉底板与炉底工字钢良好接触，充分利用这唯一约束条件达到减少炉底焊接变形量的目的，因此塞焊缝的关键在于焊实并且牢固可靠。 清理好塞焊部位的杂质后，由4名焊工从炉底板中心部位开始向四周扩散着焊接。每个塞焊孔的焊道布置如图5.2-1所示。 图5.2-1 塞焊焊缝 沿塞焊孔圆周形成周向角焊缝，共施焊5层，焊脚高度约12mm。焊接过程中通过控制焊条角度，使底板和工字钢被焊部位都具有一定的熔深。 所有塞焊孔焊完以后，用手锤逐一敲击塞焊缝及其附近部位，检查焊缝是否焊实，对未焊实或开裂的塞焊缝，用氧乙炔火焰吹去焊肉重新焊实，超标部位，需对其附近焊缝进行处理。 塞焊孔孔径的大小对焊接质量影响较大。实践表明塞焊孔过小时，易形成虚焊或焊缝易被撕裂，因此工程焊接时有必要将其塞焊孔适当扩大。 5.3 中心板连接缝的焊接 由图4.1-2所示的中心板焊缝分布可知，该四条连接缝均位于炉底工字钢上，其结构形式利于采用埋弧自动焊接，考虑到现场狭小等原因，选用CO2气体保护焊施焊，两边钢板焊缝均于底部工字钢被焊部位都具有一定的熔深。 每条焊缝由一名焊工采用分段退焊法焊接，在每段中分成三小段，按顺序施焊。 5.4 边环板径向缝的焊接 边环板的厚度为50mm，其单面焊后角变形较大，施工条件许可时，可通过放置第一带炉壳来控制径向缝的焊接变形，但往往需要考虑炉底填料的防雨问题，需在放置炉壳之前焊好环板径向焊缝，在这种情况下，采用图5.4-1所示方式，进行强制固定防止变形措施，即在径向缝的两侧，间隔300mm进行强行固定。 图 5.4-1 边环板固定点的设置 焊接过程中，每施焊2~3层，需停留片刻后再焊，使层间温度降低，避免过高的焊接线能量。 5.5 中心板与边环板环缝的焊接 由于，中心板和边环板焊完后存在少量的角变形，使该焊缝的局部存在错边，为此焊前仔细检查坡口情况，对错边较大的部位利用压机压实，使其于炉底工字钢或垫板接触良好。 该条焊缝焊接时，先对处于工字钢上方的焊缝进行大段定位焊，然后由8人沿圆周均匀采用分段退焊法焊接。 5.6 边环板与第一带炉壳的焊接 这条焊缝的填充量大，焊接工艺和焊接程序的安排，不但要能有效的控制变形，还要能保证