有关锅炉制造焊接工艺分析

有关锅炉制造焊接工艺分析
摘要：作为能量转换设备，在我国工业化快速发展的条件下，市场需求逐渐
增加，同时锅炉设备维修频率也在增加。

由于环焊缝质量的原因，锅炉返修的频
率要比由于纵焊缝质量等其他问题导致的设备返修的频率高几倍。

如果可以控制
环焊缝的质量，那么毫无疑问，锅炉故障问题可以大大减少。

因此，在生产锅炉
装配时，生产组织应做好锅炉环焊缝质量的检查和检查工作，通过提高产品合格
率来提高环焊缝质量。

关键词：锅炉制造；焊接工艺；分析
引言
锅炉压力容器的设备内部结构，能够直接影响到焊接工艺的实际应用质量，
例如未焊透、未熔合、气孔以及裂纹等常见焊接质量缺陷，会对锅炉压力容器的
具体使用功能、安全性能测试结果产生负面影响。

不同直径的锅炉压力容器设备，其产品研发流程、结构设计图纸都能够直接影响到焊接工艺的实际操作质量，还
需要对焊接过程进行严格质控。

1锅炉制造生产中焊接技术分析
从压力容器锅炉的生产和生产来看，所采用的焊接工艺，其应用直接影响到
锅炉的生产质量。

近年来，由于焊接工艺水平低下，加上焊接技术人员能力水平
低下等因素，导致锅炉质量达不到标准，导致大量事故发生，造成巨大的经济损失。

目前，自动化焊接技术的积极推广和应用为锅炉生产和生产提供了技术支持，不仅提高了生产作业效率，而且提高了锅炉的生产率。

随着自动化技术的支持，
这并不意味着可以放松警惕，但也需要积极探索如何有效地控制焊接作业的质量，以达到焊接质量管理的目的。

2锅炉压力容器的焊接方法
2.1手工电弧焊
手工电弧焊是锅炉以及压力容器的常见焊接方法之一，需要充分运用高温电弧，在焊条和焊件之间形成焊接熔池，并在自然冷却之后完成焊接目标，但是金
属棒上融化的药皮会产生过量熔渣以及气体，才能够保护焊接熔池，避免部分零
部件以及管线连接位置出现过多焊接质量缺陷问题。

但是很多大中型锅炉以及压
力容器设备，普遍要求更高的焊接作业精度，手工电弧焊接方法以及焊接操作环
境都对专业技术人员提出了更高的要求，手工电弧焊在实际工程施工场地中的应
用非常有限，会对焊接材料以及容器设备内部结构的各项性能指标产生一定影响。

手工电弧焊属于比较传统的设备焊接作业方法，比较适用于小型仪器设备以及零
部件的焊接作业场合，但是需要对手工电弧焊的焊接温度、焊接设备等相关技术
参数进行严格检验，避免焊缝质量难以控制，手工操作焊条的焊接过程非常考验
专业技术人员的操作水平，较高热量的电弧也会对焊接技术人员的身体健康产生
负面影响，并不能保证全部焊接过程符合质量评估要求。

2.2汽包的焊接
蒸汽包装在锅炉中非常重要，其焊接质量备受推崇，在集气、集水、蒸汽分
离中起着关键作用，是整个锅炉的主要组成部分。

蒸汽缸环的纵向焊缝主要采用
弧焊、渣焊；管道大紧固和下放管道采用电极弧焊和座内弧焊；其他部件使用气
体保护焊接。

2.3氩弧焊
在对锅炉以及不同类型压力容器设备进行焊接作业的过程中，氩弧焊是非常
常用的焊接方法，但是需要重点筛选焊材，严格定位焊接作业位置，在形成液态
熔池的基础之上，焊接设备能够将空气中的氧气与焊材隔离，在高温作用下预防
焊材氧化，因此能够运用在大多数金属材质的容器设备之中。

氩弧焊操作设备需
要对氩气进行提前填充，但是不能够将氩弧焊应用在高精密机械铸件以及高精尖
零部件的缺陷修补工序之中，其高温作用影响范围相对较大，难以提升焊接作业
质量。

氩弧焊操作设备会在高温焊接作业过程中产生较多放射性物质，因此会对
焊接操作人员的身体健康产生负面影响。

与传统的手工电弧焊等焊接方法相比，
氩弧焊焊接方法的操作质量更加稳定，但是其热量辐射影响范围相对较为广泛，
能够及时隔离氧气和焊材，但是需要精准定位焊接点位位置，对氩气输送速度和
流量进行严格控制。

2.4集箱的焊接
由于容器焊接结构复杂，材料规格复杂多样，难以实现自动焊接，是锅炉焊
接的难点之一。

在锅炉中，集装箱起到蒸汽收集和水收集的作用，连接炉子、再
热器、再热器、水冷壁和节煤器。

容器壳体的环焊主要采用TIG热丝窄缝焊和弧焊；加热表面主要采用手工弧焊和内孔弧焊；气丝保护焊用于与主心脏的焊接。

2.5中层焊
在对锅炉设备进行焊接作业的过程中，现场人员需要根据底层焊接作业质量，对焊接作业区域内的杂质进行集中清理，并合理规划中层焊的焊接接头。

焊接接
头与底层焊接接头需要错开10毫米以上，因此可以选用直径为3～4mm的焊条，
才能充分保证中层焊的焊缝厚度为焊条直径的10倍左右，在构建高温熔池的过
程中，避免焊缝位置出现局部断裂等质量问题。

在进行中层焊接操作的过程中，
现场焊接作业人员需要严格检验底层焊接和中层焊接之间的垂直距离是否达到结
构设计标准，并对焊缝厚度、高温熔池热辐射范围等相关数据指标进行严格测量，合理运用高精密质量检测仪器设备，对中层焊接作业质量进行监督检验，避免影
响到上层表面焊接作业进程。

中层焊的焊缝厚度以及焊接接头，都需要严格遵循
各种设备的焊接作业规范，才能够保证底层和表面焊接作业的精准性。

3锅炉制造焊接质量管控
3.1焊前预热与焊后热处理的质量控制
在工业锅炉生产中，经常采用人造火焰加热的方法来完成焊接件的预热和局
部热处理。

质量控制的关键是控制温度和加热的均匀性。

如果焊接件在焊接前需
要预热，不仅要考虑钢材、壁厚等因素，还要考虑碳当量公式，如果钢中C含量
大于0.45%，应进行预处理。

在进行简单的整体热处理时，必须合理地将预加热
元件放置在炉内，科学地确定热电偶的测量位置、试板的放置位置，以保证筒体
性能更均匀，试板更具代表性。

3.2换热管与管板焊接接头的质量控制
(1）为保证管头的焊接质量，焊接工作开始前，必须编制合理的焊接工艺。

(2）焊接工艺制作完成后，严格按照焊接工艺进行施焊，并全程记录焊接过程和
焊接质量。

(3）管头焊接前，检查坡口的角度及深度，坡口过浅会造成管头处焊
缝长度短，强度不足，坡口过深则可能会造成焊接时熔深超过堆焊层，与基层母
材融合出现缺陷；焊前应及时清除管板管孔与管头的铁锈，油污等杂质。

(4）为
保证管头焊缝的焊接质量，在第一遍焊接完成后对焊缝进行100%PT检测，Ⅰ级
合格；合格后再进行第二遍焊接，第二遍焊接完成后再对焊缝进行100%PT检测，Ⅰ级合格。

第一遍和第二遍焊接引弧处要至少间隔90°，以避免引弧收弧焊接质
量不稳定造成管头焊缝缺陷。

3.3做好焊接材料的质量把控
焊接质量问题的有效预防应从几个方面着手。

至于焊接材料，有必要从购买
开始。

结合锅炉生产的实际需要，必须选择对焊接材料的严格技术要求。

在选择
供应商时，必须进行全面的比较分析，并建立合格供应商的概况，加强对焊接材
料供应商的绩效评估。

物资供应部门应根据锅炉生产需求制定科学的采购计划。

焊接材料进入生产现场后，应存放在待检区域内，并根据计划的材料采购订单进
行材料验收。

在具体操作过程中，检验人员应按材料检查说明书，看是否清晰，
检查是否为原件，检查标准编号和型号等。

以确保符合生产要求。

3.4完善科学规范的焊接制度
在构建和完善规范化的焊接制度过程中，相关责任人需要结合不同焊接方法
的焊接现场情况，对常见的焊缝质量问题以及容器表面缺陷进行集中排查，才能
够及时采取针对性的焊接质量控制解决方案，将具体焊接工序的责任人落实到位，协同提升全体生产车间人员以及设备管理人员的焊接质量控制水平。

完善科学以
及规范化的焊接制度，是有效降低焊接缺陷率的关键管理手段，也能够避免浪费
锅炉压力容器设备材料和焊接材料。

结束语
焊接质量是影响锅炉安全质量的关键因素，在锅炉生产过程中会有很多因素影响焊接质量。

因此，必须加强焊接质量的管理和控制，做好充分的预防和控制准备，加强对焊接操作人员、焊接产品、焊接工艺和焊接工艺的管理，以保证焊接质量的最大提高。

参考文献
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