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摘要:本文结合笔者多年工作的实践经验,对目前锅炉膜式壁制造期间存在的问题进行了深入分析,剖析根本原因所在,并针对此问题提出了一些具体的处理措施。
膜式壁指用管子和扁钢焊接成片的锅炉的炉壁。大吨位锅炉水冷壁基本都采用膜式壁,具有简单、节省钢材、具有良好的保温和良好的气密性等优点。只要在炉外敷设硅酸盐保温材料就可以了,不用砌耐火砖。膜式壁在制造焊接过程中会出现以下质量问题,本文就针对出现的几种质量问题进行分析和控制提出解决方法
1.存在问题及原因分析
1.1.存在问题
1.1.1.跳焊、断焊现象:膜式壁在焊接过程中,常常会出现有一段有10~20mm焊接不上,焊缝出现跳动,焊缝空焊:焊缝断裂的现象:通过对不同的膜式壁进行检验统计,每平方米为:1-2处,基本一大片20米管以上会有1—2次中断。
1.1.2.焊接金相试验不合格,主要现象有:管子和鳍片焊缝向一边偏移,两边熔深不够。焊缝宽度欠缺、同一面中一侧熔深不够,有的面出现不对称,有未焊透现像。
1.1.3.弯曲变形现象:焊接后膜式壁出现变形,扭曲现象,为后序拼接带来困难。
1.2.原因分析
1.2.1.跳、断焊现象,一般都是都是采取补焊方式,但整体外观不好。通过了解,以上问题在膜式壁生产过程中各生产厂家都不同程出现过,但出现的程度不同,针对产生的原因通过不断探索、总结经验,并和焊接专家、操作人员和与别的生产厂家的比较,从人、机、料、法、环五个方面对问题产生原因分析,主要有以下方面原因:
1).出现断焊的主要原因是气体供应不足,气源不稳定(针对采用气体保护焊的焊接中心),接续的焊丝起弧点接不上或换焊丝时,焊丝没接上焊丝采用的是小盘焊丝,焊丝供应不到位,接丝机会大,造成停机,
2).跳焊主要是焊接过程焊渣堆住了焊嘴,出现瞬间空焊;气体供应压力不平衡、接续不上,。
1.2.2.焊接金相试验不合格原因:
1).焊偏主要是焊接过程由于鳍片或管子不直,焊接时向前滚动出现跑偏。施焊过程焊速太快,膜式壁鳍片两端有的焊枪没有对中,出现焊缝焊偏,一边熔深不够。
2).其此在操作方面存在:人员操作中观察不细致,停机、开机时对焊缝接续时出现偏差
1.2.3.焊接扭曲形成的原因:在膜式壁的焊接过程中,因焊接受热不均,管排會产生不同程度热变形。
3.处理措施
3.1.将小盘25 Kg/盘改用大盘125Kg/盘的焊丝。将气瓶改为汇流排,有条件的最好建专门的气源房,可不间断地连续供气,保持续稳压供气
3.2.换丝时换到位,不要出现空焊不出丝现象;重新起弧时要注意与前段焊缝接续好;
3.3.规范人的操作行为:焊接前勤检查焊丝是否够用,对大工件焊接焊丝是否满足,减少换丝的机率;气瓶气压是否充足;
3.4.焊接时认真操作,细致调整焊接机头,上下、两边要调整均匀。
3.5.补焊后要清除焊渣,并修磨以保证外观质量。
3.6.焊接扭曲变形问题处理措施:
JB/T5255《焊制鳍片管(屏)技术条件》标准要求:鳍片管排的直线度不大于2mm/m,且全长范围内不超过6mm;鳍片管排的旁弯度不大于2mm厂m,且全长范围内不超过6mm;当鳍片管双向旁弯时,则应取两个方向旁弯值的绝对值之和。针对以上问题,需要采取校正工艺,一般有机械模具压制、外“八”字焊接矫正方法和火焰校正等方法,通过多次的实践总结,采用这三种方式进行组合矫正较好,其特点是结合机械矫正、外“八”字焊接和火焰矫正三种方法的优点,针对不同情况单独使用不同方法或者同时使用两种方法,从而达到矫正的目的。也节省材料、工费等费用,其效果也较好。
三种较正原理和操作方法如下:
3.6.1.机械矫正原理:机械校正是对变形工件施加外力(超过材料的屈服强度),使其产生局部塑性变形,从而达到矫正变形的目的。主要用于矫正面弯,通过自制模具或购买矫平机矫正,但由于膜式壁管排尺寸一般较大,如制作模具或购买矫平机进行矫正,不够经济,且矫平机功能单一,矫正旁弯比较困难。
3.6.2.外“八”字焊接矫正方法:在膜式壁小排拼焊大排时,在膜式壁焊机上对产生旁弯的小片膜式壁管排采用外“八”字焊接。焊接时产生热量,膜式壁管排通过辊槽时受到辊槽挤压力产生塑性变形,从而达到矫正旁弯的效果。
3.6.3.火焰矫正方法,其矫正原理:火焰矫正是利用金属热胀冷缩的物理性能,用火焰加热变形工件的凸部,钢材受热时的膨胀量小于冷却时的收缩量,促使材料的内部材质受拉伸塑性收缩凸部金属产生塑性变形,从而达到矫正的目的。主要较正以下弯曲:
1)直线点加热法矫正面弯:直线点加热法主要用于矫正面弯变形,直线点法火焰矫正同样需要根据膜式壁管排面弯量大小选取不同的加热点,一般选择加热管排凸起的一侧。加热温度根据材料不同选取不同温度。工艺人员指导技术工人对变形管排逐片进行火焰矫正。
2)小片膜式壁管排在膜式壁焊机上焊接成大片膜式壁管排后,旁弯值变小,使用火焰矫正法对存在的面弯、面弯的大管排进行二次矫正。
3)三角形加热法主要用于矫正旁弯变形,根据不同的变形量和材料特性,加热区域尺寸各不相同,同时烤枪的加热位置也各不相同。根据管排的变形类型,根据材料不同选取不同的加热温度,在工艺人员指导下对变形管排逐片进行火焰矫正。
4.效果验证
4.1.通过膜式壁焊接质量问题分析中提出的改进措施进行焊接质量跟踪验证,将小气瓶改为大气瓶,焊丝改为大盘焊丝,加强了焊工的操作水平和责任心(规范操作),改进了工艺(起弧点和收弧点都进行了改进)其焊接质量较以前有很大的提高,跳焊、断焊现象由原来的每平米卜2处,降为O.5处,几乎没有,节距由原来8nun降为6mm以下,提出的改进措施效果良好.
4.2.通过针对不同的弯曲情况,采取不同的校正方式,通够达到校直的目的,控制在标准范围之内,为拼接和安装打下了良好基础。
膜式壁指用管子和扁钢焊接成片的锅炉的炉壁。大吨位锅炉水冷壁基本都采用膜式壁,具有简单、节省钢材、具有良好的保温和良好的气密性等优点。只要在炉外敷设硅酸盐保温材料就可以了,不用砌耐火砖。膜式壁在制造焊接过程中会出现以下质量问题,本文就针对出现的几种质量问题进行分析和控制提出解决方法
1.存在问题及原因分析
1.1.存在问题
1.1.1.跳焊、断焊现象:膜式壁在焊接过程中,常常会出现有一段有10~20mm焊接不上,焊缝出现跳动,焊缝空焊:焊缝断裂的现象:通过对不同的膜式壁进行检验统计,每平方米为:1-2处,基本一大片20米管以上会有1—2次中断。
1.1.2.焊接金相试验不合格,主要现象有:管子和鳍片焊缝向一边偏移,两边熔深不够。焊缝宽度欠缺、同一面中一侧熔深不够,有的面出现不对称,有未焊透现像。
1.1.3.弯曲变形现象:焊接后膜式壁出现变形,扭曲现象,为后序拼接带来困难。
1.2.原因分析
1.2.1.跳、断焊现象,一般都是都是采取补焊方式,但整体外观不好。通过了解,以上问题在膜式壁生产过程中各生产厂家都不同程出现过,但出现的程度不同,针对产生的原因通过不断探索、总结经验,并和焊接专家、操作人员和与别的生产厂家的比较,从人、机、料、法、环五个方面对问题产生原因分析,主要有以下方面原因:
1).出现断焊的主要原因是气体供应不足,气源不稳定(针对采用气体保护焊的焊接中心),接续的焊丝起弧点接不上或换焊丝时,焊丝没接上焊丝采用的是小盘焊丝,焊丝供应不到位,接丝机会大,造成停机,
2).跳焊主要是焊接过程焊渣堆住了焊嘴,出现瞬间空焊;气体供应压力不平衡、接续不上,。
1.2.2.焊接金相试验不合格原因:
1).焊偏主要是焊接过程由于鳍片或管子不直,焊接时向前滚动出现跑偏。施焊过程焊速太快,膜式壁鳍片两端有的焊枪没有对中,出现焊缝焊偏,一边熔深不够。
2).其此在操作方面存在:人员操作中观察不细致,停机、开机时对焊缝接续时出现偏差
1.2.3.焊接扭曲形成的原因:在膜式壁的焊接过程中,因焊接受热不均,管排會产生不同程度热变形。
3.处理措施
3.1.将小盘25 Kg/盘改用大盘125Kg/盘的焊丝。将气瓶改为汇流排,有条件的最好建专门的气源房,可不间断地连续供气,保持续稳压供气
3.2.换丝时换到位,不要出现空焊不出丝现象;重新起弧时要注意与前段焊缝接续好;
3.3.规范人的操作行为:焊接前勤检查焊丝是否够用,对大工件焊接焊丝是否满足,减少换丝的机率;气瓶气压是否充足;
3.4.焊接时认真操作,细致调整焊接机头,上下、两边要调整均匀。
3.5.补焊后要清除焊渣,并修磨以保证外观质量。
3.6.焊接扭曲变形问题处理措施:
JB/T5255《焊制鳍片管(屏)技术条件》标准要求:鳍片管排的直线度不大于2mm/m,且全长范围内不超过6mm;鳍片管排的旁弯度不大于2mm厂m,且全长范围内不超过6mm;当鳍片管双向旁弯时,则应取两个方向旁弯值的绝对值之和。针对以上问题,需要采取校正工艺,一般有机械模具压制、外“八”字焊接矫正方法和火焰校正等方法,通过多次的实践总结,采用这三种方式进行组合矫正较好,其特点是结合机械矫正、外“八”字焊接和火焰矫正三种方法的优点,针对不同情况单独使用不同方法或者同时使用两种方法,从而达到矫正的目的。也节省材料、工费等费用,其效果也较好。
三种较正原理和操作方法如下:
3.6.1.机械矫正原理:机械校正是对变形工件施加外力(超过材料的屈服强度),使其产生局部塑性变形,从而达到矫正变形的目的。主要用于矫正面弯,通过自制模具或购买矫平机矫正,但由于膜式壁管排尺寸一般较大,如制作模具或购买矫平机进行矫正,不够经济,且矫平机功能单一,矫正旁弯比较困难。
3.6.2.外“八”字焊接矫正方法:在膜式壁小排拼焊大排时,在膜式壁焊机上对产生旁弯的小片膜式壁管排采用外“八”字焊接。焊接时产生热量,膜式壁管排通过辊槽时受到辊槽挤压力产生塑性变形,从而达到矫正旁弯的效果。
3.6.3.火焰矫正方法,其矫正原理:火焰矫正是利用金属热胀冷缩的物理性能,用火焰加热变形工件的凸部,钢材受热时的膨胀量小于冷却时的收缩量,促使材料的内部材质受拉伸塑性收缩凸部金属产生塑性变形,从而达到矫正的目的。主要较正以下弯曲:
1)直线点加热法矫正面弯:直线点加热法主要用于矫正面弯变形,直线点法火焰矫正同样需要根据膜式壁管排面弯量大小选取不同的加热点,一般选择加热管排凸起的一侧。加热温度根据材料不同选取不同温度。工艺人员指导技术工人对变形管排逐片进行火焰矫正。
2)小片膜式壁管排在膜式壁焊机上焊接成大片膜式壁管排后,旁弯值变小,使用火焰矫正法对存在的面弯、面弯的大管排进行二次矫正。
3)三角形加热法主要用于矫正旁弯变形,根据不同的变形量和材料特性,加热区域尺寸各不相同,同时烤枪的加热位置也各不相同。根据管排的变形类型,根据材料不同选取不同的加热温度,在工艺人员指导下对变形管排逐片进行火焰矫正。
4.效果验证
4.1.通过膜式壁焊接质量问题分析中提出的改进措施进行焊接质量跟踪验证,将小气瓶改为大气瓶,焊丝改为大盘焊丝,加强了焊工的操作水平和责任心(规范操作),改进了工艺(起弧点和收弧点都进行了改进)其焊接质量较以前有很大的提高,跳焊、断焊现象由原来的每平米卜2处,降为O.5处,几乎没有,节距由原来8nun降为6mm以下,提出的改进措施效果良好.
4.2.通过针对不同的弯曲情况,采取不同的校正方式,通够达到校直的目的,控制在标准范围之内,为拼接和安装打下了良好基础。