水电站厚钢板压力钢管埋弧焊工艺浅析.docx

2015年第2期水利技术监督工程实践

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DOI:10.3969/j.issn.1008-1305.2015.02.030

水电站厚钢板压力钢管埋弧焊工艺浅析

孙艳秋

(辽宁省水利厅，辽宁沈阳110003)

摘要：文章对巴基斯坦阿莱瓦水电站下竖井与下平洞钢管埋弧焊的焊接准备工作、焊接工艺参数的选择以及操作规范等方面进行了分析总结，深入阐述了厚板埋弧焊的焊接工艺，对实际操作具有一定的指导作用。

关键词：厚钢板；压力钢管；焊接工艺；埋弧焊；热输入

中图分类号：TG445文献标识码：B文章编号：1008-1305(2015)02-0082-03

随着水利水电事业的快速发展，高水头水电站建设越来越多。由于是在深水头的作用下，其中的引水管道—压力钢管的设计越来越复杂，在材料的选择及规格特别是厚度的设计上，需进行不同的选择。巴基斯坦阿莱瓦电站设计水头495mm,上游部分材料选择Q345C,厚度从10～30mm逐渐增大；下游部分材料选择Q345D,厚度从30～60mm逐渐增大。

现以下游部分Q345D厚钢板为例，分析埋弧焊的焊接工艺。

由于厚板焊接金属填充量较大，在施工条件允许的情况下应尽量选择效率比较高的焊接方法。压力钢管主要焊接工作一般为纵向焊缝和环向焊缝。

埋弧自动焊具有焊接效率高、焊接质量好以及劳动条件好等优点，从而很好地满足生产要求。但由于受到焊接环境、焊接材料和操作等因素的影响，埋弧焊也容易出现一些常见的缺陷，如气孔、未融合、未焊透和裂纹等，所以在焊接生产中要合理选择焊接材料，规范焊接操作，以避免焊接缺陷的产生。

1焊接材料分析

1.1母材材质分析

母材化学成分分析见表1。

1.2焊接填充材料的选择

选择焊接填充材料时，常用焊丝标准见表2。

表1母材化学成分

Q345D材料成分(%)

C≤0.18

Si≤0.31

Mn≤1.39

Cr≤0.033

Mo≤0.007

V≤0.10

Ni≤0.01

Cu≤0.03

Nb≤0.07

Ti≤0.10

P≤0.015

S≤0.006

表2埋弧焊常用焊丝标准

焊丝牌号

C

Mn

Si

Cr

Ni

Cu

S

P

低锰焊丝

H08A

≤0.10

0.30~0.60

≤0.03

≤0.20

≤0.30

≤0.20

≤0.030

≤0.030

H08E

≤0.020

20

H08C

≤0.10

≤0.10

≤0.015

≤0.015

H15A

0.11~0.18

0.35~0.65

≤0.20

≤0.30

≤0.030

≤0.030

中锰焊丝

H08MnA

≤0.10

0.80~1.10

≤0.07

≤0.20

≤0.30

≤0.20

≤0.030

≤0.030

H15Mn

0.11~0.18

≤0.03

≤0.035

≤0.035

高锰焊丝

H10Mn2

≤0.12

1.50～1.90

≤0.07

≤0.20

≤0.30

≤0.20

≤0.035

≤0.035

H08Mn2Si

≤0.11

1.70~2.10

0.65～0.95

H08Mn2SiA

1.80~2.10

≤0.030

≤0.030

作者简介：孙艳秋(1966年一),女，工程师。

工程实践水利技术监督2015年第2期

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1.3焊剂材料的选择

选择焊剂材料时常用的烧结焊剂见表3。表3常用烧结焊剂

牌号

焊剂类型

组成成分/%

SJ101

氟碱型

SiO?+TiO?25

CaO+Mg030

Al?O?+Mn025

CaF?20

SJ301

硅钙型

SiO?+TiO?40

CaO+MgO25

Al?O?+Mn025

CaF?10

SJ401

硅锰型

SiO?+TiO?45

CaO+Mg010

Al?O?+Mn040

SJ501

铝钛型

SiO?+TiO?30

Al?O?+Mn055

CaF25

SJ502

铝钛型

SiO?+TiO?45

CaO+MgO10

Al?O?+Mn030

CaF25

1.4焊接材料的匹配要求

焊接材料的要求一般是等强原则，在施工中选择焊缝金属强度要略高于母材，所以选择焊丝时首先要考虑其填充而成的焊缝强度与母材相匹配，其次在焊接过程中焊剂成分和焊道杂质高温分解等会产生氧等元素，将Fe和其他有益元素氧化后漂浮到熔渣中去，甚至会直接以夹杂形式存在于焊缝中，严重危害焊缝质量，所以