焊接论文

山东潍坊市“金蓝领”培训

结业论文

专业焊工

届次第四届

姓名李国军

潍柴职业学院

2007.10.10

卤水蒸发器裂纹的焊补方法

［摘要］：我们海化集团氯化钙厂一卤水蒸发器在使用过程中，底部出现了多处裂纹，由于生产旺季，任务急，时间紧，为避免因带缺陷继续满负荷运行造成经济损失，需用焊补方法解决该缺陷，以达到设备安全运行，提高经济效益的效果。

［关键词］：蒸发器裂纹焊补工艺

卤水蒸发器裂纹的焊补方法

简要说明卤水蒸发器的作用及在生产中的具体应用卤水蒸发器是采用厚度10mm20#钢拼焊而成，该设备是氯化钙厂生产中将稀溶液浓缩成所要高浓度溶液的一种主要设备，它主要有加热室、蒸发室、循环泵组成，稀溶液在循环泵提供动力的作用下，用煤炭底部加热，使溶液温度加热到沸点，然后在蒸发器内沸腾闪发，溶液中的水份变成水蒸汽排出，这样稀溶液就因水份的减少而变成所要高浓度溶液进入下一流程。

一．裂纹原因分析：

该设备在长期运行中反复加热和冷却交变温度和腐蚀介质共同作用下致使蒸发器底部发生多处裂纹，最长裂纹长500㎜左右，最短裂纹长30㎜左右，从裂纹的表面看，有横裂纹，也有纵裂纹，需要进行焊补。如下图：

裂纹分布图

二．裂纹的消除方法

首先根据外观检查的缺陷状况与位置以及对前两次焊补经验，为了减少热疲劳裂纹和热应力的产生，减少停车时间和降低费用，以达到长期运行的目的，经过有关专业焊接工程技术人员的分析制定出修焊补方案，需要把底部部分钢板切除更换，并在底部用8㎜板厚，宽10㎜，长1200㎜的板材，每间隔200㎜加一段加强筋。并采取开V形坡口而且一次焊接成形。

采用的焊接方法①采用板－板对接

②板面的T形对接，单边开V形坡口。

可焊性分析

分析是否具有优良的焊接接性

工艺性分析

焊接电流焊接电压等焊接参数的概述

三．焊前准备

为了使焊补获得满意的焊接质量焊前应充分做好以下准备：

1．蒸发器的材料为20g，为保证焊接质量选用同材质，同厚度的钢材，因这种焊接钢的性能好，强度、硬度低，塑性、韧性好。为保证焊缝金属的

抗裂性和塑性，故选用J422焊条，这种焊条焊接工艺性能好，电弧稳定,

且焊缝成形好，脱渣性好。

2.为防止冷裂纹的产生焊条在焊前按规定严格烘干，烘干温度为150℃—200℃，烘干时间为1—2小时，烘干后的焊条放入保温箱内随用随取，防止重新吸潮。

3.利用角磨机把坡口磨光，坡口角度为30°，坡口两侧20㎜范围内的铁锈水份及其他污物消除，至露光泽。

4.坡口形式如下图：

60°

坡口尺寸 3.5㎜

S=10㎜

50°3㎜

四．焊前预热

因受环境因素的影响，以降低冷却速度，改善组织和降低焊接应力等方面的状况，采用气焊火焰进行焊前预热，预热温度为100℃左右，预热位置应在坡口两侧不小于50㎜。

五．焊接操作要点及注意事项：

1

2)焊接方法：根据母材的性能，接头的刚性和工作条件选用交流弧焊机。

①打底焊：为了保证良好的成形，以及防止焊接按缺陷的产生，先采用定位分

段焊接，并适当改变焊接方向，以达到减少变形的目的。电弧长短始终保持一致，而且尽可能用短弧焊接，在保证焊缝所要求的尺寸和质量前提下，焊接速度要提制在每分钟50—60次，先在坡口内引弧，并用长弧对始焊部位稍加预热，然后压低电弧，使焊条在两钝边间作轻微摆动，当钝边熔化的铁水与焊条金属熔滴连在一起，并听到“噗噗”声时，形成第一个熔池后灭弧，接弧位置要准确，每次接弧时的焊条中心都要对准熔池前端与母材交界处，灭弧要干脆利落，不要拉长弧，减少产生气孔的机会，灭弧与接弧时间间隔要短。

②填充焊：施焊前先将前一道焊熔渣飞溅清除干净，并检查第一层焊缝情况，

修平凹凸处与接头处缺陷，确认无缺陷后再焊，填充焊给底层起到一个热处理作用，控制层间温度降低冷却速度，防止焊接区产生裂纹，提高焊缝金属的塑性和韧性，控制整个坡口内的焊缝比坡口边缘低0.5㎜—1.5㎜左右,焊后利用锺击焊缝来减少由于焊缝收缩而产生的应力。

③盖面焊：在保证质量的前提下采用的焊接电流应稍小一点，要使熔池形状和

大小保持均匀一致，焊条摆动到坡口边缘时应稍作停顿，以免产生咬边，焊后修磨焊缝余高符合要求，以免产生应力集中引起裂纹。

六．焊后处理

因工作场地气温低，湿度大等因素的影响，为了改善焊接接头的性能和消除残余应力，减少焊接头中的扩散氢含量，需要热处理温度控制在100℃左右热处理后用石棉板对此处进行保温，缓冷1小时后检查达到预期效果。七．经济效益分析：

不同焊接位置的焊接接头，虽然具有各自不同特点但具有共同的规律，其共同规律是采用正确的焊接参数和严格操作方法，此次焊补对缺陷进行了分析提出解决措施，由于焊接方案的当，对内部缺陷和设备安全运行起到了良好保障作用，缩短维修工期，提前投料运行，这样即增加产量，减少成本，又增加效益，为企业高效、长久发展提供了有利保证。此种方法即减少费用又能达到预定目标。

参考资料：《职业技能鉴定教材》中国劳动出版社

《机械工业技师考评培训教材》机械工业出版社