一種省煤器出口集箱管道焊接方法與流程

本發(fā)明涉及焊接領域，具體地說，涉及一種省煤器出口集箱管道焊接方法。

背景技術：

鍋爐是電力、冶金、化工等行業(yè)不可缺少的特種設備，鍋爐受熱面的焊接質量至關重要。鍋爐受熱面所有焊口必須經過X射線檢測，省煤器焊口探傷比例通常是不低于百分二十五。高空鍋爐省煤器集箱上的每一排管道都有大量的圓周向焊縫。由于管道之間的間距狹小，焊接難度高且危險，焊接速度慢，工作效率低，容易耽誤工期。因此，需要一種安全、高效的焊接方法來完成省煤器出口集箱的焊接。氣焊的焊接火焰通常為氧化焰、中性焰、碳化焰。目前，常采用中性焰焊接，經過X射線檢測后，焊縫質量合格率達到95％左右。但焊接的焊縫中還是常常出現(xiàn)單個氣孔、密集氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，缺陷嚴重導致焊縫返修，而返修浪費了人力、物力，延長施工工期，焊縫的質量依然有待提高。并且，由于集箱的管道為多個并排布置，且間距狹小，且在高空焊接，不利于焊接作業(yè)，因此，也需要一種更加安全、高效的焊接方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開一種省煤器出口集箱管道焊接方法，將具有坡口的兩個管道對接，通過調整氧氣、乙炔參數，焊炬獲得細微中性焰后，進行以下焊接步驟：點固焊：焊炬的焊接火焰對準焊縫上坡口，并逐步向焊接火焰內送入焊絲，焊縫長度達到預設長度后，焊嘴移到下坡口收弧，完成點固焊；打底焊：先用右手采用左焊法焊接第一段圓周焊縫，再用左手采用右焊法焊接剩余段圓周焊縫；蓋面焊：先用左手采用右焊法焊接第一段圓周焊縫，逐漸增加焊絲送入量，并在焊接收尾時逐漸減少焊絲，從而在焊接的起點和終點形成圓周斜坡焊縫；再用右手采用左焊法焊接剩余段圓周焊縫，逐漸增加焊絲送入量，并在焊接收尾時逐漸減少焊絲，從而使得第一段圓周焊縫和剩余段圓周焊縫形成厚度一致的完整圓周焊縫。

優(yōu)選地，在點固焊前還將管道焊接坡口及距焊接管端10mm以內的管壁內外打磨出金屬光澤。

優(yōu)選地，焊嘴沿管道徑向大致垂直焊縫，焊絲與焊嘴在同一平面內，且焊絲與焊嘴的夾角為60°角。

優(yōu)選地，點固焊的焊縫長度在15mm至25mm范圍內。

優(yōu)選地，焊接過程中，焊絲始終保持在上坡口根部位置，保證焊縫背面成型余高均勻。

優(yōu)選地，焊接過程中，火焰偏向下坡口。

優(yōu)選地，管道對接的間隙是焊絲直徑的1.5倍。

優(yōu)選地，焊嘴、焊絲與焊縫平面具有10°的傾角。

附圖說明

通過結合下面附圖對其實施例進行描述，本發(fā)明的上述特征和技術優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。

圖1是表示本發(fā)明實施例涉及的集箱管道的示意圖；

圖2是表示中性焰的示意圖；

圖3是表示本發(fā)明實施例涉及的細微中性焰的示意圖；

圖4是表示本發(fā)明實施例涉及的點固焊的示意圖；

圖5是表示本發(fā)明實施例涉及的焊嘴、焊絲的位置關系圖一；

圖6是表示本發(fā)明實施例涉及的焊嘴、焊絲的位置關系圖二。

具體實施方式

下面將參考附圖來描述本發(fā)明所述的省煤器出口集箱管道焊接方法的實施例。本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式或其組合對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質上是說明性的，而不是用于限制權利要求的保護范圍。此外，在本說明書中，附圖未按比例畫出，并且相同的附圖標記表示相同的部分。

通常省煤器出口集箱有兩排管道要和集箱焊接在一起，一排管道垂直集箱表面，另一排管道與集箱表面呈45度角。每一排管道都有大量的圓周向焊縫。管道之間的間距狹小，如圖1所示，在高空省煤器的出口集箱上，管A、管B、管C并排布置，焊接人員在距離省煤器集箱出口高度為700mm左右的臨時焊接平臺D上面進行焊接作業(yè)。顯然，由于焊接平臺在管道的一側，焊接人員難以持焊炬沿一個方向完成整個圓周焊縫的焊接作業(yè)。并且，在對管B進行焊接時，由于管C的位置限制，管B的第一段圓周焊縫(圖中粗線)需要采用左焊法，而管B的剩余段圓周焊縫(圖中細線)由于受管A的位置限制，需要采用右焊法。通常焊接無論是左焊法還是右焊法，都是右手持焊炬，但是由于省煤器出口集箱的管道多、間距小，各個管道互為焊接障礙，為繞過障礙需要不斷調整焊工和焊炬的位置，工作效率低。例如，在焊接管B的剩余段圓周焊縫(圖中細線)時，采用右焊法，如依然采用右手持焊炬，由于管A的限制，在焊接過程中，難以保證焊炬與焊縫的角度以及距離等焊接參數。因此，為提高焊接效率以及焊接質量，本實施例采用左右手結合的焊接方法，提出一種省煤器出口集箱管道焊接方法。如圖6所示，管1和管2的相對的端部都有用于焊接的坡口。在焊接時，坡口相對，管端對接并具有一定的間隙，間隙可以是焊絲直徑的1.5倍。在開始焊接前，先調整氧氣、乙炔參數，氧氣的壓力在0.15MPa-0.30MPa范圍內，乙炔的壓力在0.02MPa-0.04MPa范圍內，從而獲得細微中性焰。如圖2、圖3所示，該細微中性焰介于中性焰和碳化焰內焰之間，稍偏向于中性焰，具有更好的焊接性能。其具體調整方法是，當焊槍點燃后，逐漸增加氧氣量，火焰由長縮短，顏色由桔黃變?yōu)樗{色，焰心、內焰(有輕微閃動)及外焰輪廓顯得特別清楚時，即為細微中性焰。

調整好焊炬的焊嘴的火焰后，先進行點固焊。圖4是點固焊的示意圖。對點固焊處進行加熱，其實也可以用氧化焰進行快速加熱，溫度升高到一定程度后再調節(jié)到焊接火焰(細微中性焰)。如圖5、圖6所示，焊接過程中，焊嘴3、焊絲與焊縫平面大概具有10°的傾角，且焊絲與焊嘴之間為60°角。焊接火焰對準焊縫上坡口，坡口開始溶化時焊絲及時跟進形成第一滴熔點，這時焊嘴、焊絲及熔點同時下移至下坡口溶化形成熔池，然后溶化上、下坡口形成一個熔孔，熔孔要保持到點固焊結束。然后焊接火焰對準上、下坡口中間位置，沿著圓周焊縫方向移動，跟進焊絲始終處于火焰保護范圍內，防止焊絲氧化(氧化后的焊絲進入熔池很容易在焊縫中形成單個氣孔和密集氣孔)。點固焊焊縫結束收弧時，火焰移到下坡口上，添加少許焊絲，焊嘴前移速度加快，使得溶化點逐漸變小，能夠良好收弧，點固焊完成的焊縫長度在15mm至25mm范圍內。

接下來進行打底焊，先用右手采用左焊法焊接第一段圓周焊縫，再用左手采用右焊法焊接剩余段圓周焊縫。左焊法是指向左焊時，焊嘴指向待焊部位，焊接過程自右向左，焊嘴在焊絲后面移動。右焊法是指向右焊時，焊嘴指向已完成的焊縫，焊接過程自左向右，焊嘴在焊絲前面移動。下面詳細說明具體焊接過程。

(1)右手焊接：用右手沿圓周延伸的最遠點作為起焊點，可以減少左手障礙焊接時難度，右手焊接達到視線和焊槍極限為宜。先用氧化焰加熱整條焊縫，讓起焊點位置溫度升高，再將火焰調節(jié)到細微中性焰熔化上坡口，添加焊絲并移向下坡口形成熔池，隨后焊縫形成熔孔，熔孔要保持到打底焊結束。焊接溶化速度與送絲速度均勻，焊嘴沿著焊縫方向移動，焊嘴始終沿徑向大致垂直焊縫圓周，焊絲始終保持在上坡口根部位置，這樣可以保證焊縫背面成型余高均勻，不會導致自然下垂。焊接過程中，下坡口的熱量傳導給集箱較多，為防止上坡口和下坡口的溫差大，焊接過程中火焰要偏向下坡口。焊嘴在管道的軸向不做擺動，在熔池和熔孔間做輕微前后擺動，焊接時焊接火焰高溫區(qū)始終保持在熔池附近，火焰籠罩著熔池附近來保護液體金屬不被氧化，完成第一段圓周焊縫的焊接。

(2)左手焊接：由于位置限制，焊嘴要繞過正在焊接的焊口左側另一個管子左側，這樣焊嘴才能到達焊縫接頭位置(即，假設對管B進行焊接，則焊嘴要繞過管A的左側)。焊嘴沿圓周方向超過第一段圓周焊縫接頭10㎜，加溫溶化，焊縫起焊點溶化處形成熔孔，開始添加焊絲，焊絲處于上坡口底部，焊接溶化速度和送絲速度保持一致，焊接2至3cm長度后，焊嘴再繞到管B的左側繼續(xù)進行左手焊接。到焊接結束時，根據焊縫溶孔大小輸送少量焊絲或不送焊絲，完成剩余部分圓周焊縫的焊接。

接下來進行蓋面焊。同樣是左手采用右焊法，右手采用左焊法。下面具體描述焊接過程。

(1)先采用左手焊接，焊嘴沿圓周延伸超過打底焊接頭10mm起焊預熱，焊縫熔化，焊嘴在該處做輕微圓圈擺動，使接頭處快速升溫，且保證焊接溫度均勻一致。焊絲始終保持上坡口處送絲，焊絲加入量逐漸增加，這樣起焊點處形成沿圓周方向的斜坡，利于對面焊接接頭，焊嘴沿著焊縫移動，保持焊嘴、焊絲和管子焊接方向的夾角不變，可以良好控制焊縫熔池形狀，第一段圓周焊縫結束時，采用焊絲逐漸減少的方法收尾，焊縫收尾處也形成沿圓周方向的斜坡。

(2)右手接頭起焊點要超過第一段圓周焊縫接頭10mm，預熱起焊，這時焊縫處于高溫狀態(tài)，焊絲處于上坡口，防止鐵水自然下垂，可以減少焊縫上下溫度差，良好保持焊縫外觀高低均勻，寬窄一致。焊接開始時，焊絲加入量逐漸增加，第一段圓周焊縫結束時，采用焊絲逐漸減少的方法收尾，這樣和第一段圓周焊縫的兩端的圓周斜坡形成厚度均勻的圓周焊縫。

另外，在進行點固焊前，還將管道焊接坡口及焊接處的管壁內外打磨出金屬光澤，特別是管壁內外距離管端10mm的距離內。

本發(fā)明的省煤器出口集箱管道焊接方法通過調整氧氣、乙炔壓力參數，選定細微中性焰進行焊接作業(yè)，減少焊縫返修率，提高焊接質量。左手采用右焊法，右手采用左焊法，結合完成圓周焊縫，減少焊接人員工作量，提高了焊接速度，增加高空作業(yè)安全系數。經過實踐表明，持有壓力容器證的焊接者，需要經過三臺鍋爐的焊接練習，才能夠獨立進行省煤器出口集箱管道焊接。在焊接效率上，采用左右手焊接完兩個管道連接的焊接作業(yè)，常規(guī)的方法剛剛焊接完一個管道連接的焊接作業(yè)?？梢娖浜附有侍岣吡私槐?。起焊點和結束點采用斜坡，利于焊接接頭也保持焊縫高低均勻，寬窄一致。焊接過程中焊絲保持在上坡口位置，打底焊背面成型和蓋面成型焊縫無下垂現(xiàn)象。焊縫經過X檢測后，合格率達到99％。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。