小汽包上升管座冷焊接工艺探讨
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的机组 仍 然在 运行 ， 年来 ， 近 相继 出现 了锅炉汽 包 管
于小 汽包 壁 厚度 大 ， 接 时 容 易产 生 较 大 的焊 接 应 焊
力， 因此 焊接 时 主要 是控制 焊 接残余 应 力 ， 采用 的 所 焊 接方式 可 分为 热焊 法 和冷焊 法 ２种 。 热 焊 法 需 要 将 小 汽 包 与 其 连 接 的所 有 管 路 解 开 ， 小 汽 包 在 自由 的状 态 下 进 行 变 形 ， 使 劳动 强度 大， 由于焊 前 进行 了预 热 ， 工 的 劳 动条 件较 差 ， 焊 工 期相 对较 长 。 冷 焊法 由于 取 消 了焊 前 预 热及 焊 后 热处 理 ， 大 大加快 了施 工 进度 。如 果采 用冷 焊 的方法 能够 满足 使 用 要求 ， 应尽 量采 用 冷焊 的方法 ， 仅可 以缩 短工 不 期， 而且 可 以降 低较 多 的成本 。 管 座 焊 接 时存 在 的主 要 问题 是 焊 接完 成 后 ， 由 于焊接 应力 而 产生 冷裂 纹 ， 要原 因为 结构 应力 、 主 淬
裂纹 。
吉林 热 电厂 ５号 炉小汽 包材 质 为 ２ ２钢 ， 焊接 管 座 的材 质 为 ２ Ｏ钢 ， 据 Ｉｗ 焊 接 学 会 碳 当 量 的计 根 １
、
算 方法 ， ２ 的碳 当量 小 于 ０ ４ 。一般 当碳 当量 ２钢 ．１ 小 于 ０ ４ 时 ， 材 具 有 很 好 的焊 接 性 能 ， ．０ 钢 且淬 硬 倾 向不 大 ， 在一般 的情况 下焊 接 时焊 前不用 预 热 ， 焊 后不 用 热处 理 ， 产生 热裂纹 的倾 向也不 大 。 由于小 但
ｂ 减 小热 应 力 ， 采用 能 够 焊 接 的最 小 的 焊接 ． 要 电 流 ， 量 采 用 小 直 径 的 焊 条 （ 径 不 超 过 尽 直
３ ２ｍｍ） 采用 多 层多 道焊 法 ， 用 后一 层 焊道 对前 ． ， 利
一
层 焊道 的热 处理 作 用 来 消 除部 分 焊 接应 力 ； 制 控
层 间 温度 在 ７ Ｏ℃以下 ， 每 个管 座平 均分 成几 个 区 将
珠光 体 ， 般情 况 下均 具有 良好 的焊 接 性能 ， 是 由 一 但
收 稿 日期 ：０ ６１— ２ ２０ —１１
域 ， 区域 对称 焊接 ， 且应 保持 焊接 区域 的温 度不 按 并
关 键 词 ： 接 ； 座 ； 炉 ； 包 焊 管 锅 汽 中图分类号 ： ＴＧ４ ６ ４ＴＫ２ ３ １ ５． ； ２．３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９５ ０ （０ ７ ０ —０ ４０ １ ０ —３ ６ ２ ０ ） １０ ０ —３
目前在 吉林 省 一 些 ２ ０世 纪 ５ ～ ６ Ｏ ０年 代 建 成
摘 要 ： 对 经 长 时 间运 行 的锅 炉 汽 包 管 座 出现 裂 纹 问题 ， 行 了 冷 焊 接 的可 行 性 分 析 ， 焊 接 可 通 过 控 制 焊 缝 和 针 进 冷
热 影 响 区 的温 度 ， 制 母 材 的热 胀 冷 缩 ， 而 使 热应 力 降 低 ， 防 止 焊 接 接 头 产 生 较 大 的焊 接 残 余 应 力 。制 定 了 管 控 从 以 座 冷 焊 的焊 接 工 艺 并 在 现 场 实 施 ， 得 了 较 好 的 效 果 。 取
姜 德 盛 徐 印 东 谭 振 波 方 立 忠。 ， ， ，
（． １ 吉林 省 电力 有 限公 司 电力科 学研 究院 ， 吉林 长春 １ ０ ２ ； ３ ０ １ ２ ．国 电吉林龙 华 长春 第一 热 电厂 ， 吉林 长春 １ ０ ５ ；． ３ ０ ２ ３ 国电吉林 热 电厂 ， 吉林 吉林 １ ２ ２ ） ３ ０ １
了冷焊 焊接 工艺 的探 索 ， 并在 实 际 中应 用 ， 取得 了较 好 的效果 。
ｌ 焊 接 性 分 析
１ １ 钢材 的焊接 性 ．
硬 组织 和扩 散氢 的影 响 。 了克服 上述 影响 ， 为 应从 以 下 几个方 面考虑 。 ａ 减 小拘 束 应 力 ， ． 首先 应 使 要 焊 接 的管 座 处 于 自由状态 ， 与管 座相 连 的构件 与 管座 彻底分 离 ， 将 使 管 座处 于 完全 自由状 态下 焊 接 ， 则 在 焊接 时 由于 否 受 到其 他 构件 的拘束 而产 生 较 大 的应 力 ， 易 产 生 容
座裂 纹 ， 国电吉林 热 电厂 １ 如 ～９号 炉在 检验 时均 发
现有 锅炉 大 小 汽包 管 座 裂 纹 ， 机 组 的安 全 运 行形 对
成 了隐患 ， 必须 更换 ， 他一 些 电厂 的汽包 也 出现 了 其 同样 的问题 。 由于是 局部 更换 ， 利于 开展 热处 理工 不 作， 并且 热 处理 费用 较高 ， 作周 期较 长 ， 以 ， 总第 第３ ５卷 ２ ０１ ２月 １ ８期 ） 第 ７年 （ ８
Ｆ ｂ ２ ０ ｅ．０７
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ １ （ ｅ ． ． ８ ） １３ ． Ｓ ｒ Ｎｏ １ ８
小 汽包 上升 管座 冷焊 接工 艺探 讨
Ｄｉｃ ｓｏ ｎ Ｃｏ ｄ Ｗ ｅ ｄ ｎｇ Ｔｅ ｈ ｏｌ ｇ ｓ ｒ．ｕ 。 ｅ ｔｉ ｈ ｉｅ ａ ｅ ｕ ｓ ｕｓ ｉ ｎ ｏ ｌ ｌ ｉ ｃ ｎ ｏ ｙ ｏｆＲｉｅ — ｂｅ． ａ ｎ ｔ ｅ Ｂｏ ｌ ｒ Ｗ ｔ ｒ Ｄｒ ｍ ｔ ｓ
汽 包结 构复 杂 ， 特别 是厚度 较 大 ， 焊接 时 因变形 不能 正 常地进 行 ， 会产 生 比较大 的焊接应 力 ， 因此焊接 时
应着 重考 虑避 免 产生 冷裂 纹 。 １ ２ 冷 焊接 方式 的选 择及 可 行性 ． ２ ２号 钢 和 ２ Ｏ钢 均 属 优 质碳 素 钢 ， 织 状 态 为 组
于小 汽包 壁 厚度 大 ， 接 时 容 易产 生 较 大 的焊 接 应 焊
力， 因此 焊接 时 主要 是控制 焊 接残余 应 力 ， 采用 的 所 焊 接方式 可 分为 热焊 法 和冷焊 法 ２种 。 热 焊 法 需 要 将 小 汽 包 与 其 连 接 的所 有 管 路 解 开 ， 小 汽 包 在 自由 的状 态 下 进 行 变 形 ， 使 劳动 强度 大， 由于焊 前 进行 了预 热 ， 工 的 劳 动条 件较 差 ， 焊 工 期相 对较 长 。 冷 焊法 由于 取 消 了焊 前 预 热及 焊 后 热处 理 ， 大 大加快 了施 工 进度 。如 果采 用冷 焊 的方法 能够 满足 使 用 要求 ， 应尽 量采 用 冷焊 的方法 ， 仅可 以缩 短工 不 期， 而且 可 以降 低较 多 的成本 。 管 座 焊 接 时存 在 的主 要 问题 是 焊 接完 成 后 ， 由 于焊接 应力 而 产生 冷裂 纹 ， 要原 因为 结构 应力 、 主 淬
裂纹 。
吉林 热 电厂 ５号 炉小汽 包材 质 为 ２ ２钢 ， 焊接 管 座 的材 质 为 ２ Ｏ钢 ， 据 Ｉｗ 焊 接 学 会 碳 当 量 的计 根 １
、
算 方法 ， ２ 的碳 当量 小 于 ０ ４ 。一般 当碳 当量 ２钢 ．１ 小 于 ０ ４ 时 ， 材 具 有 很 好 的焊 接 性 能 ， ．０ 钢 且淬 硬 倾 向不 大 ， 在一般 的情况 下焊 接 时焊 前不用 预 热 ， 焊 后不 用 热处 理 ， 产生 热裂纹 的倾 向也不 大 。 由于小 但
ｂ 减 小热 应 力 ， 采用 能 够 焊 接 的最 小 的 焊接 ． 要 电 流 ， 量 采 用 小 直 径 的 焊 条 （ 径 不 超 过 尽 直
３ ２ｍｍ） 采用 多 层多 道焊 法 ， 用 后一 层 焊道 对前 ． ， 利
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层 焊道 的热 处理 作 用 来 消 除部 分 焊 接应 力 ； 制 控
层 间 温度 在 ７ Ｏ℃以下 ， 每 个管 座平 均分 成几 个 区 将
珠光 体 ， 般情 况 下均 具有 良好 的焊 接 性能 ， 是 由 一 但
收 稿 日期 ：０ ６１— ２ ２０ —１１
域 ， 区域 对称 焊接 ， 且应 保持 焊接 区域 的温 度不 按 并
关 键 词 ： 接 ； 座 ； 炉 ； 包 焊 管 锅 汽 中图分类号 ： ＴＧ４ ６ ４ＴＫ２ ３ １ ５． ； ２．３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９５ ０ （０ ７ ０ —０ ４０ １ ０ —３ ６ ２ ０ ） １０ ０ —３
目前在 吉林 省 一 些 ２ ０世 纪 ５ ～ ６ Ｏ ０年 代 建 成
摘 要 ： 对 经 长 时 间运 行 的锅 炉 汽 包 管 座 出现 裂 纹 问题 ， 行 了 冷 焊 接 的可 行 性 分 析 ， 焊 接 可 通 过 控 制 焊 缝 和 针 进 冷
热 影 响 区 的温 度 ， 制 母 材 的热 胀 冷 缩 ， 而 使 热应 力 降 低 ， 防 止 焊 接 接 头 产 生 较 大 的焊 接 残 余 应 力 。制 定 了 管 控 从 以 座 冷 焊 的焊 接 工 艺 并 在 现 场 实 施 ， 得 了 较 好 的 效 果 。 取
姜 德 盛 徐 印 东 谭 振 波 方 立 忠。 ， ， ，
（． １ 吉林 省 电力 有 限公 司 电力科 学研 究院 ， 吉林 长春 １ ０ ２ ； ３ ０ １ ２ ．国 电吉林龙 华 长春 第一 热 电厂 ， 吉林 长春 １ ０ ５ ；． ３ ０ ２ ３ 国电吉林 热 电厂 ， 吉林 吉林 １ ２ ２ ） ３ ０ １
了冷焊 焊接 工艺 的探 索 ， 并在 实 际 中应 用 ， 取得 了较 好 的效果 。
ｌ 焊 接 性 分 析
１ １ 钢材 的焊接 性 ．
硬 组织 和扩 散氢 的影 响 。 了克服 上述 影响 ， 为 应从 以 下 几个方 面考虑 。 ａ 减 小拘 束 应 力 ， ． 首先 应 使 要 焊 接 的管 座 处 于 自由状态 ， 与管 座相 连 的构件 与 管座 彻底分 离 ， 将 使 管 座处 于 完全 自由状 态下 焊 接 ， 则 在 焊接 时 由于 否 受 到其 他 构件 的拘束 而产 生 较 大 的应 力 ， 易 产 生 容
座裂 纹 ， 国电吉林 热 电厂 １ 如 ～９号 炉在 检验 时均 发
现有 锅炉 大 小 汽包 管 座 裂 纹 ， 机 组 的安 全 运 行形 对
成 了隐患 ， 必须 更换 ， 他一 些 电厂 的汽包 也 出现 了 其 同样 的问题 。 由于是 局部 更换 ， 利于 开展 热处 理工 不 作， 并且 热 处理 费用 较高 ， 作周 期较 长 ， 以 ， 总第 第３ ５卷 ２ ０１ ２月 １ ８期 ） 第 ７年 （ ８
Ｆ ｂ ２ ０ ｅ．０７
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ １ （ ｅ ． ． ８ ） １３ ． Ｓ ｒ Ｎｏ １ ８
小 汽包 上升 管座 冷焊 接工 艺探 讨
Ｄｉｃ ｓｏ ｎ Ｃｏ ｄ Ｗ ｅ ｄ ｎｇ Ｔｅ ｈ ｏｌ ｇ ｓ ｒ．ｕ 。 ｅ ｔｉ ｈ ｉｅ ａ ｅ ｕ ｓ ｕｓ ｉ ｎ ｏ ｌ ｌ ｉ ｃ ｎ ｏ ｙ ｏｆＲｉｅ — ｂｅ． ａ ｎ ｔ ｅ Ｂｏ ｌ ｒ Ｗ ｔ ｒ Ｄｒ ｍ ｔ ｓ
汽 包结 构复 杂 ， 特别 是厚度 较 大 ， 焊接 时 因变形 不能 正 常地进 行 ， 会产 生 比较大 的焊接应 力 ， 因此焊接 时
应着 重考 虑避 免 产生 冷裂 纹 。 １ ２ 冷 焊接 方式 的选 择及 可 行性 ． ２ ２号 钢 和 ２ Ｏ钢 均 属 优 质碳 素 钢 ， 织 状 态 为 组