凝汽器钛管密封焊接

环境。
2.3.2 钛管装配必须按工艺要求进行，焊接接头装配型式采用平行接头，相同区域的接头装配误差不超
过 0.2 ㎜。焊接质检员对钛管装配过程应进行监督。
2.3.3 钛管与钛板的清洗应先采用吸尘器抽吸杂物，然后用浓度大于 95%的酒精或丙酮擦洗，管口清洁
度以不起毛白布蘸酒精擦拭不染色为合格，加工及清洗完毕的管口严禁用手触碰，暂时不焊的管口须用
格；
2.2.2 施焊前每名焊工进行模拟件实际操作，按与实际担任的焊接工作相同的材料、基本工艺、焊接位
置等做 5 个焊接试样，焊接试样经着色检验合格，经监理确认，获得认可的焊工方可从事现场焊接工作。
2.2.3 应熟悉待焊结构的特点和焊接工艺，严格执行焊接工艺、工艺纪律，对所焊焊缝负责，并认真进
行自检。
2.2.4 应严格核查待焊焊缝的装配质量和组对要求，对不符合装配质量和组对要求的焊缝有权拒焊，并
向现场质检员反映。
2.2.5 焊工须穿戴洁净的工作服和脱脂纯涤纶手套。
2.2.6 焊工应配备小型喷雾器，内装浓度大于 95%的酒精或丙酮。
2.3 焊接材料
2.3.1 焊丝宜选用直径为φ0.8～1.2 mm 的工业用纯钛焊丝。
2.4.3 焊工对管口必须逐一进行焊前再清洗，并对每道工序进行验收。
2.4.4 焊嘴离钛管距离为 0.7-1mm，焊接厚度为 0.2-0.7mm。
2.4.5 严格按拟定的工艺评定方案进行，按照工艺试验时确定的焊接工艺参数进行焊接，注意延长熄弧
时间，避免出现弧坑。
2.4.6 焊接时采用 Z 形跳焊法，见图。双侧焊接时，不得同时焊接一根管。单侧焊接时，另一侧严禁进
凝汽器钛管密封焊接
作者： 摘要：某沿海火力发电厂 300MW 机组，凝汽器换热钛管密封焊接，采用常规手工氩弧焊进行凝汽器钛管密封焊接，通
过完善的焊接工艺、加强焊接过程监督以保证焊接质量，提高工作效率。 关键词：钛管焊接；工艺方案；质量保证
1.引言
某沿海火力发电厂 300MW 机组，凝汽器换热管采用钛管，总共安装钛管 21320 根，管板为复合板， 材质为 SA516Gr70＋SA265Gr1。凝汽器有ф25×0.5 钛管 19562 根，ф25×0.7 钛管 1758 根，每根管长 10840 ㎜。由于钛管两端均需焊接，总计焊口 42640 道。在安装工程中，对钛管的胀管焊接的两个方案 即是采用常规手工氩弧焊，还是采用先进的全位置自动管板焊机焊接，进行了经济性比较。
采用先进的全位置自动管板焊机焊接，能有效地保证焊缝质量，但是却存在以下问题： 全位置自 动管板焊机价格昂贵进口的几十万元，国产的十几万元，而且国产设备工作不稳定，效率低。只在本工 程中使用购买不合算，而焊机租用费用也要十几万元，由于场地及作业条件限制只可以 4 台全位置自动 管板焊机同时作业满足不了工期要求，延误工期将会造成更大的经济损失。
2.焊接工艺方案
2.1 技术准备
2.1.1 接头形式、焊缝数量、检验方法：
序 专项 号 焊接
材 壁厚
质
㎜
接头型式
焊缝 数量
焊接 位置
焊缝 检验 编号 方法
冷凝钛管焊
1
Ti
0.5
接
100% 39124 全位置 F
着色
冷凝钛管焊
2
Ti
0.7
接
100% 3516 全位置 K
着色
2.1.2 焊前模拟操作：按《钛材管板焊接技术规程》要求的参数及步骤进行模拟练习，在做第二个接头
时出现气孔，检查发现焊第一道口的飞溅造成焊枪中分流器金属网网孔堵塞，清理后继续焊接，为防止
网孔堵塞增加了焊枪与管的距离，使电弧长度加大，造成第三根管被烧穿；再次试验将焊嘴离钛管距离
为 0.7-1mm，逐步加大氩气流量调整到 8 L/min 可以降低焊枪中分流器金属网网孔被飞溅堵塞几率试验
成功；以后再做多组试验，确定合理的焊接参数，在发现飞溅后及时清理焊枪中分流器金属网可以保证
焊接质量。
2.1.3 基本工艺参数，经过多次试验，确定工艺参数如下
手喷嘴直径 氩氢流量 氩气提前时间 氩气滞
（㎜）
（A）
（㎜）
（L/min）
（S）
后时间
（S）
2.5
60～80
9
6～8
3～5
6～8
2.2 焊接人员
2.2.1 凡参加施焊的焊工应具备Ⅱ类或Ⅱ类以上资质，必须经过理论和实际操作技术培训，并经考核合
2.3.2 焊接材料应有出厂合格证和材质证明书。
2.3.3 焊接材料的规格型号和其它技术要求应符合设计文件的规定
2.3 焊前准备
2.3.1 组装场地必须用防火帆布搭制密封室，以防外部风、砂对工件污染，由现场非常因素而引起的火
灾，密封室内应配有电源和施工用照明及灭火器，密封室顶部装排汽风扇，排出挥发性气体，改善室内
采用常规手工氩弧焊焊接，即可以节约设备租赁费用，又可以通过增加焊工人数来提高工作效率保 证工期，因为凝汽器钛管密封焊接的工期直接影响凝汽器上水的时间，进而影响机组启动试运的时间。 但采用常规手工氩弧焊，管板接头的焊接质量很难保证。为保证工程工期甲方负责人同意，由甲方金属 焊接主管出焊接工艺方案，乙方负责实施，采用常规手工氩弧焊施工，要求甲方和监理加强过程监督以 保证焊接质量。
行割、胀、洗。
图 （ 2）
2.4.7 焊接时尽量采用短弧焊接，并使电弧倾向管侧，要注意防止管被电弧烧穿。 2.4.8 适当增加氩气流量，保证焊枪中分流器金属网的清洁，以防止飞溅造成网孔堵塞，不应在风速超 过 2m／s 情况下焊接，以利于氩气保护。 2.4.9 焊接过程中，发生焊接异常中断时，应重新清理焊口，调整参数后，再继续焊接。注意监测氩气 瓶压力适时更换气瓶，更换气瓶后应首先在试样板上试焊，确认正常方施焊。 2.4.10 焊接设备与焊接材料根据钛管的焊接性，采用小电流快速施焊。焊接速度与焊接电流配合，认 真观察融化状态，注意熔池和收弧的质量，避免出现收弧的弧坑裂纹。 2.4.11 焊缝不允许咬边，若发生咬边，应视程度不同进行修磨或补焊。补焊时应按原焊接工艺进行， 注意层间温度，以不烫手为准。 2.4.12 焊件焊完后，认真自检，关闭焊机电源后方可离开。
2.5 焊缝质量要求
2.5.1 焊缝表面应均匀、美观、呈鱼鳞状。 2.5.2 焊缝余高应不大于 0.5mm，焊缝宽度为 2.5~4mm。 2.5.3 不允许出现裂纹、未熔合、夹渣、气孔、氧化组织等缺陷。 2.5.4 焊缝表面不得出现紫色、蓝色、灰色、金黄色。 2.5.5焊缝着色检查不允许有任何缺陷显示。 2.5.6 焊缝金相宏观检查不允许出现裂纹、未熔合、夹渣、气孔、氧化组织等缺陷。
3 效果
采用常规手工氩弧焊，使焊接施工人员增加到 12 人，比计划工期提前了 3 天完成凝汽器钛管密封 焊接工作，通过完善工艺方案，加强焊接过程监督，使焊口的质量得到保障，焊口一次合格率达到 99% 以上。水压试验一次合格，目前该机组已经运行 5 年多没有发生凝汽器密封焊缝漏泄情况。
参考文献：
[1]厂家提供的《300MW 汽轮机安装图纸》 [2]《火力发电厂焊接技术规范》 DL/T 869－2004 [3]《电站钢结构焊接通用技术条件》DL/T678－1999 [4]《钛材管板焊接技术规程》（SD339-89）
塑料薄膜覆盖，以防污染。
2.3.4 胀口后用电刷和丙酮清理保证焊口的清洁干净才可施焊。
2.4 焊接
2.4.1 检查焊机、控制箱等的电揽接线和胶管连接是否正确可靠。使用焊接电源极性必须正接：即焊机
接负极，焊件接正极。
2.4.2 检查氩气质量是否符合要求，所用氩气纯度不小于 99.98%，调整氩气流量。
2.6 返修要求
2.6.1 焊缝有较严重的缺陷时，应将其彻底清除后再进行补焊，不得用重复熔化方法来修整缺陷。 2.6.2 一般的缺陷可用重复熔化方法来修整缺陷。缺陷的补焊次数不得超过三次。 2.6.3 补焊用焊丝在使用过程中应保持干燥、清洁，焊丝在使用前应清除油污等，再用酒精进行清洗。 2.6.4 返修后的焊缝检查，应与正式焊缝的要求相同。 2.6.5 焊口修补长度超过 5 ㎜时须采用分段焊，每焊完一段后，待焊缝温度冷却至 50℃以下后再焊另一 段。 2.6.6 补焊时熔池应始终处在氩气保护下，焊接收弧时，先将熔池填满，然后按下衰减按钮，同时将电 弧移至焊边缘，待焊缝冷却后再将焊枪移开。 2.6.7 返修后的焊缝必须重新进行外观检查和着色探伤，焊缝着色探伤不允许有任何缺陷显示，直至符 合质量标准后方为合格。