高炉炉体焊接方案

高炉炉体焊接施工方案

一．工程概况：

铁1250M3高炉工程，由浙江省究院设计,冶责承建安装，高炉容积1250m3 ,高炉炉壳最大值径11.860米，最小值径7.78米；高炉炉体为自立式结构，炉壳为变截面钢壳体，壳厚为36mm、45mm、42mm、60mm，材质为Q345C及Q345B。高炉炉壳全高为34.837米。其中铁口2个，标高为：10.00m;风口20个，标高为：13.00m;其余小孔标高及布置详见设计图纸。整个炉壳安装分为20带，每带均需在地面组装、焊接好后吊装。高空调整、焊接时间比较多。炉壳分为20带，每带由4(3)块或多块组合焊接而成,吊装拼接后需内、外焊接环缝及部分竖缝，且风口框、铁口框等均需现场焊接安装。由此可见高炉炉壳本体的焊接量很大，焊接质量的好坏将直接影响高炉的安全使用，鉴于以上高炉炉体的特点，为此我公司调集了在我国具有多座焊接实例经验的优秀焊工和技术人员，以保证高炉炉壳的焊缝质量。

二．编制依据：

浙江供的高炉炉壳设计图纸；

《钢结构设计规范》GB50017-2003；

《高炉炉壳技术条件》YB4079-91；

预拼装按照《冶金机械设备安装工程施工及验收规范》YBJ208-85；

《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001；

《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；

《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB12470-2003；

《焊缝射线探伤标准》GB3323-87；

超声波探伤按照《压力容器无损检测》JB4730-94；

三．高炉炉壳焊缝工作量

高炉炉壳的焊缝采用气保焊结合手工焊，本工程中炉壳的立缝焊缝约181m，横缝焊缝约622m,第5带风口带大套法兰由炉壳加工厂在工厂焊接并做热处理。高炉炉壳本体焊缝总计803m以上。

四．高炉工程焊接管理组织机构

五. 人员资格：

所有焊工须持有效证件、具备二证，一是具有相应项目合格的，并在有效期内的焊工技能操作合格证，二是特种作业并在有效期内的焊工操作证。上场施焊焊工均需现场模拟考试合格后方准上岗施焊。严禁他人随意上场施焊。六．设备管理：

由专人负责所有焊机、焊接设备，空压机、碳弧气刨焊机、电气设备等全部放在通风干燥的机房内，防止日晒、雨淋，电气设备的接地，接零要由专业电工统一布设，定期对焊机进行检查、维护，确保电气设备的正常运行，有异常情况马上停止使用，进行维护保养，所有电气设备、线路进行统一编号，方便管理施工用，对加热设备随时进行检查，确认电压、电流是否正常稳定，经常检查加热片，有损害要马上修复或更换。

七．焊材管理：

7.1焊条的受潮问题：

在焊条的制造中，由于使用了容易吸收水分的溶剂，放置一段时间后，涂料受潮，主要是在一定温度的空气中，容易吸收水分，使焊口产生缺陷，在高炉炉壳的焊接中为保证焊接质量，应严加保管，焊条的吸湿情况与焊条的放置状态有很大关系，立放比横放吸湿量少，现场焊接时，焊条的保温桶应立放，这是防止吸湿的一种相当有效的方法。

7.2焊条受潮对焊接质量的影响：

7.2.1焊条受潮后对焊接工艺性能的影响：

1）、使电弧吹力增大，电弧不稳定。

2）、金属飞溅增多，颗粒大。

3）、溶深变深，容易产生咬边。

4）、药皮在焊道上覆盖不均匀，造成焊道不符合要求。

5）、脱渣性能差，因低氢型焊条药皮表面上有许多孔洞。

7.2.2焊条受潮对可焊性的影响：

焊条受潮，在焊接过程中，水分变成气体、分解，一部份变成氢气，而氢

气是形成焊接裂纹和气孔的原因。

1）、焊接低温裂纹：

焊接低温裂纹是由于焊缝中含氢而引起的，如果焊条受潮严重，那么焊缝中的含氢量也增加，于是在焊缝区域易产生低温裂纹。

2）、气孔的产生：

所谓气孔，即溶化金属在凝固过程中，氢气来不及析出而引起，焊条受潮越严重，越容易在焊缝中形成气孔。

7.2.3焊条的再干燥：

焊条从制造到使用放置一定时间后根据焊条的种类不同，吸湿时状态也不同，特别是低氢焊条微量的吸湿对焊缝影响较大，除低氢焊条外，其他焊条为充分发挥其焊接性能，使用时都必须进行烘干，烘干温度过低、过高都不行，温度过低，水分不容易放出，温度过高，焊条性能下降，特别严重时，药皮自动脱落。

焊条的烘干条件

以上所有焊条烘干不得超过二次

7.2.4．焊条质量保证与管理：

由于焊条的生产厂家不同，保证期不一样，购买时应检查焊条夹钳部位是否生锈等异常现象，发现异常不能使用。

7.2.4.1 焊条的质量保证：

购买焊条时，根据制造厂，年、月、日购买距今天最近出厂的焊条，并应检查焊条的夹钳部位是否生锈、偏心、药皮剥落，否则不能购买和使用。

7.2.4.2焊条、焊剂的管理：

（1）保管时，不要使焊条受潮，特别注意湿度。

各种焊条、焊丝、焊剂必须按不同类别、不同型号、不同规格、不同牌号分别放在不同的位置而且要标识明确，仓库要求通风良好，干燥应采取措施使室温控制在10~25℃，相对湿度小于50％，在仓库存放时必须垫高，离地或墙壁均大于300mm。

（2）焊条不要堆积过高。

（3）使用时要注意年、月、日，发现锈蚀或药皮剥落、偏心等异常现象，焊工有权拒绝使用。

（4）焊条的烘干条件，请按前表执行。

（5）使用焊丝时应将焊丝表面油污擦干净并注意生锈。

（6）埋弧焊用焊剂的烘干和存放时要按照生产厂家要求，烘干和存放。八．高炉炉壳的焊接施工

8.1 坡口加工：

本工程中所有焊缝均为立缝、横缝，由于厚度较大，均为50~120mm 厚。所有焊缝都要进行无损探伤检测，因此要求立缝全部开X型坡口，横缝开K型坡口，对接接头。

8.1.1气电立焊坡口

气电立焊与其他焊接方法不同，电弧轴线方向与溶深方向成直角。

（1）气电立焊采用X型坡口，坡口尺寸不随钢板厚度而改变。

（2）组队间隙为5mm，不留钝边。

（3）X型坡口表面宽度为17mm，以20mm宽度为基准±2mm，板厚大于20mm的钢板，坡口尺寸可为17~19mm，坡口角度可根据板厚计

算。

8.1.2横缝埋弧焊坡口形式：

由于炉壳较厚，每一带的下边开K型坡口，坡口角度45°，每一带

的上部成90°直角边，当上下两带板厚不同时，应将较厚的一带做削薄处理，与较薄一带壁厚相同，K型坡口钝边为0－1mm。组对间隙4mm。

8.2焊接工艺

1、焊前将焊缝坡口两侧100mm范围内清除油、锈、水等杂物，定位焊方法与

打底焊相同，焊材与正式施焊焊材相同，定位焊不得有裂纹，气孔，夹渣未溶合等缺陷。

2、施焊前复查组对质量，不符合要求，修正后方可施焊。

3、对于BB503、WSM50C两种钢号在施焊前进行预热，板厚50~70mm预热

120~150℃，板厚75~120mm预热150℃，预热范围为焊缝两侧，每侧预热范围不小于板厚的3倍，预热测温点在距焊缝50mm处，预热方式采用电加热片加热，外加保温层。

4、立缝引弧，熄弧时要加引弧板和熄弧板，引弧时要在坡口内引弧，不允许

在坡口区以外母材上引弧，收弧时要将溶池填满。

5、埋弧焊多层、多道焊时，每道焊缝的接头要错开50mm以上连续施焊。

6、每道焊缝焊完后要及时清理检查，发现缺陷修复后再焊。

7、焊缝出现裂纹时，要及时上报，焊工不得自作主张，应由相关技术人员会

同有关人员查清原因，订出修补工艺后方可处理施焊。

8、焊接完毕，焊工及时清理焊缝熔渣，飞溅，有缺陷时要及时处理并打上施

焊焊工钢印号，做好记录。

9、焊缝返修工艺：

待焊缝焊接完毕24小时后，用无损探伤方法检测，查出缺陷，要用碳弧气刨清除缺陷，然后用磨光机清理坡口，将碳弧气刨刨削得表面层清理干净，以免造成浸碳组织，再预热150℃后，进行修补焊接，最后在检测合格，并做好返修记录

九．炉底板焊接

1.炉底板由底板和环板组成，焊接方法：气体保护焊或手工焊。

2.焊前准备

检查炉底板安装就位情况，合理的装配保证质量，减少现场焊接量和焊接难度。

3.炉底板焊接顺序，底板焊接时应多名焊工均匀分布，对称施焊，采用多层多

道焊。

4.底板就位，安装要求找正后，先进行定位焊，定位长度150mm～200 mm，间距800mm～1000 mm，焊接时焊缝同时、同面对称焊接每段800mm～1000 mm，以0°轴线两条，1和2对称施焊，如此施焊直到焊完，具体焊接顺序如图。

5. 进行炉底板与底梁的孔塞焊，施焊顺序板中心向四周辐射，进行焊时可由多名焊工均匀分布，同时同面对称分段退焊。

6. 焊接炉底板环板在现场拼接焊接炉底板和炉底环板，对接焊缝可由8~12名焊工均布同时、同面对称分段退焊，灌浆前焊接灌浆钢管，灌浆后焊接灌浆盖板，可由多名焊工向四周推进焊接。

十．炉壳立缝焊接

1.高炉炉壳焊接虽然选用手工焊和气体保护焊，但以加大劳动强度。在焊接施工中，极大的提高了焊接质量和进度。

2. 设备主要特点：

焊机机架内、送丝系统、控制箱、焊接电源、循环系统都配在整机架内与焊接实体较近有利于焊前准备和设备操作，保证焊接质量控制，主要技术参数如下表

3.

坡口形式，由于高炉皮壁厚，焊接时必须摆动焊枪，摆动能够增加熔池液态金属流动速度，增加两侧母材传热量，增加熔深，熔池铁水对流速度，而获得最佳焊缝质量。根据板厚选择坡口形式，立缝气电自动焊坡口与手工焊坡口有区别，自动焊坡口要比手工焊坡口小一些，填充金属少、变形小的特点。炉壳立缝焊接时，合理选择电流、电压、摆动参数，可获得良好的熔透性，主要焊接参数如下表

十一. 焊接检验

1.焊接质量检验时保证焊接产品的重要措施，进行全面焊接质量管理，又是产品的可靠保证，包括焊接前，焊接过程中和焊接后的检验，焊接检验内容包括图纸设计，使用的原材料、工具、设备、焊接工艺过程和成品的质量检验，根据检验项目要求准确的测出焊接缺陷的大小、位置，性质以确保焊接品质，避免质量事故的发生，焊接质量是多因素影响的结果，如金属材料的可焊性，焊接结构的正确性，焊接工艺、设备，焊工技能等。

2. 原材料的检验：

在焊接前必须查明它们的牌号、类型和性能，如材质不明，应进行材料的成分分析和性能试验，如果是气体还要考虑干燥、纯度等，对于焊接金属不同的钢号，没有出厂质量合格证，或标示无法查证的材料，必须进行材料的化学成分分析，机械性能试验及可焊性试验后才能使用。

3. 焊条、焊丝、焊剂的检验

焊条、焊丝、焊剂质量检验应检查其外观质量，熔敷金属的化学成分和机械性能，焊接性能是否符合国家标准和出厂要求。

焊条的检验项目：

偏心度：直径＜2.5mm焊条，偏心度≯7％，直径为3.2或4.0mm，偏心度≯5％，直径＞5mm，偏心度≯4％，弯曲度，焊条弯曲的最大饶度不的超过1mm。

药皮外观：药皮不得有开裂、起泡，不得存在杂质，如锈，涂料，颗粒过大，或药皮有明显的不同颜色等。

尺寸偏差：焊芯直径允许偏差为±0.05mm，焊条长度允许偏差±2mm。

印字：每根焊条在靠近夹持端处应在药皮上印示焊条型号和牌号，受潮变质和损伤的焊条不能使用，受潮焊条在施焊前必须烘干除去水分。

4. 焊接设备检验

应对焊接电源和其他相关的焊接设备进行全面细致的检查，看其工作性能是否符合要求，运行是否可靠。

5. 焊件装配质量的检验：

为确保装配质量，焊接工作区域应保持干净整洁，尤其是坡口的加工质量对质量有严重的影响，坡口尺寸，应符合要求，整条焊缝长度上要均匀一致，边缘在加工后要光洁平整，采用气割时，坡口两侧的棱角不能熔化，变形，对坡口上的油、锈、漆、水、气割熔渣等清理干净，并消除影响区，点固焊时的对口间隙、错口和中心偏移，母材上的裂纹，分层都是产生缺陷的主要因素。

6. 焊接质量的检验

在每个焊接工艺过程中都应有相应得技术记录，对焊前和焊接过程中焊制样品发现有焊接缺陷，应急时查明原因加以纠正，对于每条焊缝要打上焊工钢印，以备日后检查。