焊接技术在锅炉制造中的应用郭城湘.doc

锅炉的焊接工艺研究 锅炉的焊接，在锅炉的制造过程中最为关键的工艺方法，我国发电装备制造行业水平直接依赖于锅炉行业中焊接技术水平。长时间以来，锅炉行业的技术发展都是致力于锅炉的焊接技术；致力于如何提高锅炉制造技术水平，尤其是近5年来，锅炉技术发展又加快了焊接技术的发展，与此同时，焊接技术水平的提高直接推动了锅炉行业的发展。 一．太原锅炉厂及锅炉行业焊接技术的发展概况。 我国的工业锅炉行业经过了50多年的发展，已经形成了一个比较完整的产品体系，并逐步进入国际市场。据有关资料表明，到2011年为止，国内持有各级锅炉制造许可证的锅炉生产企业有1400多家，生产的锅炉产品包括8大类38个系列，85个品种，300多个规格，年产值近100亿元，工业锅炉制造业是我国能源工业的重要组成部分，能源工业在国民经济的发展中具有重要的地位和作用，能源工业的发展水平可以反映一个国家的工业化水平和基础工业实力。随着国民经济的发展，我国的锅炉行业将会不断地发展壮大，生产能力也会不断的提高，产品的品种和规格也会逐步地完善和增加，以满足国民经济的发展和人民生活水平不断提高的要求。 太原锅炉厂是华北锅炉行业的龙头企业，1958年建厂,拥有有A级锅炉制造许可证,具有多年的锅炉设计制造经验，太原锅炉厂的主要产品有流化床、燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、返烧多功能常压热水锅炉、有机热载体锅炉(导热油锅炉)、蒸汽锅炉、热水锅炉、循环流化床锅炉、家用锅炉、环保锅炉、各种工业锅炉及电站锅炉和配件等。 2007年7月6日，太锅第二代节能型循环流化床锅炉科技成果发布会在山西太原举办。太锅和清华大学合作开发的第二代节能型循环流化床锅炉产品，在山西大土河焦化公司热电厂用户的大力支持下，于6月26－28日通过热力性能测试，取得优异科技成果。与第一代CFB锅炉相比，锅炉运行节省煤耗6％以上、锅炉风机节省电耗30％以上，成为全球首创、国际一流的科技成果。锅炉焊接材料锅炉上使用的焊接材料主要针对耐热钢焊材体系，品种有手工焊条、氩弧焊丝、埋弧焊焊丝、气体保护焊实心、药芯焊丝等。这些年我国焊接材料生产厂家在生产规模、焊接材料品种、产品质量、镀铜包装有了长足进步，表现在以下方面：（1）气体保护焊丝的质量提高较快，如氩弧焊丝实现筒装，焊丝直径均匀度、焊丝送线性和焊丝镀铜质量均比以前更好，有利促进了锅炉行业气体保护焊接工艺技术的推广运用；（2）药芯焊丝开发上取得进展，在碳钢焊丝基础上开发了E811-B2、B3等耐热钢、强度60kg等级别的药芯焊丝；（3）埋弧焊丝基本实现镀铜、盘装，方便了生产，提高了焊接质量。但是，我国锅炉焊接材料还不能适应大容量、高参数锅炉发展的需要，在锅炉高合金耐热钢和耐热不锈钢的研发上严重滞后，特别是适用于566℃以上温度参数的高强度耐热钢材料的焊接。而日本、美国、欧洲等在开发新材料方面取得了可喜成绩，开发了T/P23、T/P24、T/P91、T/P92、T/P122、SUPER304H、HR3C等材料的同时，开发了一系列相适应的焊接材料。 工业锅炉产品构成中，锅炉构架炉排的构架等都有大量的金属结构的焊接件，这些部件的焊接大多采用手工电弧焊，不仅焊接效率低而且焊后变形校正工作量大，目前个别工厂已经开始采用C02气保焊，效果明显，如无锡锅炉厂结构件取消了手工电弧焊，全部采用COZ汽保焊，为今后普遍采用作了示范。尽管近年来工业锅炉行业在逐渐改造过程中焊接自动化有了很大的进步，但在管子与联箱，以及一些金属结构件的焊接上，手工电弧焊仍然是锅炉生产中的主要工艺手段，而对手工电弧焊技术对焊机的要求也不断地提高。19%年修订的“锅炉安全规程”允许封头与筒身采用角焊缝，但必须要氢弧焊打底，这将促进手工氢弧焊设备的完善，大多采用可控硅电源和逆变电源，在一般焊件用的焊接电源多用交流焊机和ZXG型硅整流焊机，旋转焊机由于能耗大，噪音大，现在都被淘汰。 2.3自动化焊接和机器人焊接近年来锅炉焊接技术取得了长足进步，但部分产品的焊接自动化水平还不高，焊接质量还依赖焊工技术水平的高低，锅炉制造企业正积极同专业焊接设备厂家积极开发以下新的焊接装备和焊接技术：（1）蛇形管附件和膜式壁管屏附件焊接机器人或机械手工作站，配置专用工装和夹具，采用MAG焊机；（2）大力推进小口径管全位置脉冲热丝TIG焊机，代替手工钨极氩弧焊，提高焊接质量；（3）窄间隙热丝TIG焊或窄间隙热丝TIG焊+埋弧焊是集箱、管道、汽水分离器等部件环缝焊接的方向，需要解决筒体自动点焊、根部单面焊接双面成形、筒体旋转的防窜动、焊缝跟踪、小筒体窄间隙焊接自动排道和焊渣自动脱落等技术难题；（4）集箱大小管座的自动焊接技术及其设备是当前研究的重点，特别是大管座自动焊接