M—GTAW+AW焊接工艺在锅炉受热面管道焊接中的应用

摘 要：结合两台29MW循环流化床锅炉受热面管道焊接,证明M-GTAW+AW焊接工艺对于中小型锅炉受热面管子焊接是一种焊接质量可靠、速度快、经济效益明显的焊接技术.

关 键 词：锅炉焊接受热面管道M-GTAW+AW

引言

目前在城市集中供热或新建居民小区供热多采用40～130吨的锅炉作为采暖热源,一般建设周期较短,基本上是当年建设当年投产,对于锅炉安装单位提出了较高的要求,既要保证质量,又要保证工期.在锅炉制造安装过程中,焊接工作量占总工作量的50%以上；锅炉受热面管道焊接选择合适的焊接工艺,是保证产品质量和按期完工的重要保证.采用M-GTAW+AW焊接工艺将是最佳的选择,M-GTAW+AW焊接工艺具有焊接质量高、焊接速度快、射线探伤合格率高、焊工易于掌握等特点,而被锅炉安装单位广泛采用.

一、采用M-GTAW+AW焊接工艺的优点

M-GTAW+AW即焊接方法采用手工氩弧焊打底和焊条电弧焊填充盖面的焊接工艺,M-GTAW+AW比单纯采用焊条电弧焊焊接工艺有以下特点：

1.焊接质量好,射线探伤合格率高

在焊接工艺评定合格的基础上选择合适的焊丝、钨极、焊接工艺参数及纯度符合要求的保护气体,能使焊缝根部得到良好的熔合,且焊缝内表面成形光滑、整齐,不易出现焊条电弧焊打底焊接时可能出现的焊瘤、未焊透和凹陷等缺陷；外表面成形光滑、纹理清晰、干净免于层间及飞溅清理,而焊条电弧焊焊后外表面层间清渣困难,且存在较严重的飞溅.一般现场安装管道多为固定焊缝,缺陷多数情况产生于焊缝根部,因此控制根部焊缝质量尤为重要.我公司两台29MW循环流化床锅炉受热面管道均采用M-GTAW+AW焊接工艺,经过射线探伤后,发现M-GTAW+AW焊接工艺的探伤合格率明显高于焊条电弧焊工艺,而且Ⅰ级片所占的比例显著增加；所以选用M-GTAW+AW焊接工艺更能保证锅炉受热面管道焊接质量的要求.

2.焊接效率高、速度快、易于掌握

选用手工氩弧焊打底,由于氩弧焊为连续焊接工艺,而焊条电弧焊一般为断弧焊,通过模拟实验发现,同一焊工采用M-GTAW+AW焊接工艺和焊条电弧焊工艺焊接同样规格数量的焊口,M-GTAW+AW焊接工艺的焊接效率是焊条电弧焊的2～4倍,而且焊缝成形好.在同样的障碍下M-GTAW+AW比焊条电弧焊更容易克服.例如：工地现场水冷壁管或拱管的对接焊口排列是在同一条线（同一平面）上的,而且相邻管距较小,采用焊条电弧焊打底操作由于位置的限制很难灵活操作；而手工氩弧焊则能克服此问题.

3.焊接工艺易于掌握、操作容易

手工钨极氩弧焊钨极电弧燃烧非常稳定,热源和焊丝可以分别控制,热输入集中且易于调整；明弧操作,熔池可见性好,便于观察.

4.综合效益明显

经过我单位两台循环流化床锅炉受热面管道的焊接实践,我们综合测定发现M-GTAW+AW焊接工艺效益明显,相比焊条电弧焊操作可以降低施工综合成本10～20%,而且明显缩短工期.

二、M-GTAW+AW焊接工艺

我单位两台循环流化床锅炉受热面管道焊接选用M-GTAW+AW焊接工艺,焊接时采用V型坡口、对接,焊层一般为2～3层（视管壁厚度而定）,焊机选用MR315T氩弧焊机和GS-400SS焊条电弧焊焊机；焊丝选用常州金狮焊丝厂生产的型号为ER49-1,规格为Ф2.5mm,焊条选用天津大桥焊条厂生产的型号为E4303,规格为Ф2.5mm或Ф3.2mm.坡口内、外及两侧20mm范围内清理干净露出金属光泽,管子对接时采用管子对接专用夹具.V型坡口角度α等于60°±3°,钝边P等于0～1mm,组对间隙b等于2.5～3mm,坡口简图如下：

氩弧焊打底焊接工艺参数：

锅炉受热面管道焊缝在100%焊缝外观检查合格的基础上,按照JB/T4730.2-2005进行射线探伤,探伤合格后进行锅炉水压试验,锅炉水压试验均一次成功.

两台锅炉采用M-GTAW+AW焊接工艺射线探伤结果：

而采用焊条电弧焊工艺其射线探伤一次合格率在85%左右,主要缺陷基本都在根部产生,其返修焊对焊工操作技术水平要求更为严格.

三、结论

实践证明,M-GTAW+AW焊接工艺对于锅炉受热面管道焊接是一种焊接质量可靠、经济效益明显、焊接速度快的焊接工艺,锅炉安装施工过程中可以广泛采用.