锅炉制造生产中焊接质量控制和管理

(整期优先)网络出版时间:2021-02-25
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锅炉制造生产中焊接质量控制和管理

李东超

山东电力工程咨询院有限公司 山东省济南市 250000

摘要:在锅炉制造生产过程中,控制、管理焊接质量对于保证锅炉制造质量具有重要意义。本文着眼于锅炉制造生产焊接实际情况,利用文献研究法、实践调查法,分析锅炉制造生产焊接前期、中期、后期质量控制和管理要点,并针对常见缺陷提出几点注意事项,希望可以对业内起到一定参考作用。

关键词:锅炉;制造生产;焊接质量;控制和管理

在锅炉制造生产工序中,焊接工序占有关键地位,如果焊接产生问题,就会影响锅炉设备运行可靠性、安全性,并威胁锅炉操作人员人身安全。锅炉制造生产单位应对焊接工序操作、管理予以高度重视。

1 锅炉制造生产焊接前期质量控制和管理

1.1 控制材料质量

在锅炉制造生产焊接工作正式开展之前,制造生产单位应合理选择材料,保证材料质量达标。首先,应保证购买焊接材料质量证明书齐全,焊接标志清晰、完整;其次,应检查焊接材料外表,保证焊接材料表面没有气泡、开裂情况;再次,应对焊接材料化学成分进行细致检查,第一,应保证耐热钢焊接材料焊缝金属强度指标和母材一致,可以实现等强焊接,在常温状态下,焊缝金属强度与母材强度相同,高温状态下,焊缝强度大于母材强度标准值,第二,考量焊缝金属会受到焊接材料碳含量影响,可选择略低于母材碳含量的焊材,防止焊接金属有裂纹产生,确保碳含量合理,一般情况下,控制焊缝金属碳含量在0.08%到0.12%之间,可以让其强度达标,且具有较强韧性,第三,应保证焊缝金属含钼元素、铬元素与母材含量相同,第四,应围绕焊缝金属、母材回火脆性要求,控制焊缝技术硅元素、氧元素、锑元素、锡元素含量;最后,应做好焊接材料保管工作,如果材料库存时间过长,应重新进行申报检验,在检验合格后可以进行发放,与此同时,应全面落实材料领用单制度,对焊接材料编号、实发量进行记录[1]

1.2 考察焊工资格

焊工资格与专业能力水平会直接影响锅炉制造生产焊接质量,在焊接工作正式开展之前,首先,锅炉生产制造单位应对焊工资格进行全面考察,保证焊工通过标准考试,取得资格证书;其次,锅炉生产制造单位应优化设计焊接内容,避免焊接内容超出焊工资格证焊接范围;再次,单位应对焊工构建全面技术档案,档案中包含焊工技术水平、焊工业绩、培训资料、焊接质量记录、产品无损检测合格率等;最后,锅炉制造生产单位应围绕焊接要求对焊工开展培训活动,保证焊工清晰焊接要求,有能力完成焊接工作。

1.3 检查焊接设备

焊接设备性能、质量会影响锅炉焊接工作质量与工作效率,锅炉制造生产单位应对焊接设备进行全面检查,校验电压仪表、电流仪表,并安排专业人员对锅炉焊接设备进行保养、维修。

2 锅炉制造生产焊接中期质量控制和管理

2.1 严管焊接流程

锅炉焊接流程较为复杂,锅炉制造生产单位应对焊接流程进行严格管理,重点管控要点为:(1)在锅炉施焊过程中,管理人员应要求焊工根据工艺纪律实施具体操作,在焊接工作完成后,应将焊工钢印打在规定位置;(2)应根据安全技术监察规程焊接产品试板,在试板焊接合格后,可以开展下道工序焊接工作,如果锅炉需要进行热处理,应与焊接试板共同进行热处理;(3)在无损检测过程中,如果发现受压元件焊接接头存在问题或不合格缺陷,应及时针对问题产生原因制定返修方案,如果返修次数过多,应在质量总监批准下开展返修工作,并在产品质量档案记录返修情况;(4)应在焊接过程中控制锅炉焊接环境温度,与此同时,还应针对各个焊接工序设置防侧风屏蔽设施,避免因温度、侧风因素影响焊接质量。

2.2 明确技术要点

2.2.1 底层焊接

底层焊接主要利用氢弧焊技术,根据从上到下顺序进行点焊处理,为让焊缝均匀度得到保证,并降低缝隙产生概率,应对底层焊进行严格检查[2]

2.2.2 中层焊接

在中层焊接开展之前,应对已焊焊缝进行检查,并做好清理工作,如果需要进行重新焊接,应确保焊缝接头之间距离在100mm以上。通常情况下,中层焊主要使用3.2mm直径焊条,可使用直线运条形式,并控制焊接厚度超过焊条直径8倍到12倍。

2.2.3 表层焊接

考量焊缝已焊厚度,可以确认一般表层焊接使用焊条直径,在操作中,应错开处理焊条起弧、收弧与中层焊缝之间接头,并保证压力容器焊道焊缝圆滑度与表层焊接完整性。

2.2.4 热处理

在焊接工作初步完成后,应对锅炉实施热处理,让焊接后残余应力得到有效清除,让容器焊缝尺寸、形状得以稳定,防止产生冷裂纹,并对焊接接头综合力学性能进行优化处理。热处理工艺主要分为整体热处理、局部热处理两种类型,考量实际情况,可以对热处理工艺进行合理选择。

3 锅炉制造生产焊接后期质量控制和管理

在锅炉制造生产焊接完成后,锅炉制造生产单位应做好检验工作,排除检验过程中发现的质量缺陷。

3.1 实施外部检验

在外部检验工作中,应保证焊缝尺寸、焊缝形状、焊缝外观与技术要求、设计图纸规定、工艺文件规定相符。控制焊缝高度在母材表面以上,且母材和焊缝过渡平滑,焊缝和热影响区没有未焊透现象、裂纹现象、气孔现象、弧坑现象。

3.2 实施无损检验

利用射线探伤检测对接接头焊缝质量,可以观察焊接是否符合热水锅炉安全技术监察、蒸汽锅炉安全技术监察规程和图样技术要求。利用超声波探伤检测技术可检测T型接头对接焊缝质量,观察焊接是否满足T型接头对接焊缝超声波探伤规定,在不损害锅炉的条件下,及时发现、解决锅炉焊接问题[3]

3.3 进行水压试验

锅炉制造生产单位应对锅炉开展水压试验,锅炉水压缓慢上升,在水压达到工作压力的时候,应对升压进行暂停,检查是否存在异常情况、漏水情况,之后可以升压到试验压力,保持此试验压力60min进行检查,之后可以在降低到工作压力后开展再次检查活动。在检查工作全部完成后,可以缓慢降低水压,避免产生卸压过快现象。在试验结束后,应保证锅炉焊缝、受压元件没有水露、水珠,没有可见变形,且试验没有异常响声。

4 常见焊接缺陷注意事项

4.1 咬边缺陷

咬边缺陷在锅炉制造生产焊接工作中较为常见,主要表现为焊接位置产生凹缝、沟槽,严重影响锅炉焊接接头外观。为避免锅炉焊接产生咬边缺陷,首先,考量焊接停止熔池内铁水少,会让熔池边缘难以得到铁水补充,应合理设置锅炉焊接电流参数,避免因焊接熔池内温度过高产生铁水流动问题;其次,考量坡口焊把停留时间短会产生咬边缺陷,应科学控制焊接手持焊把摆幅。

4.2 气孔缺陷

焊缝处气孔会影响焊缝抗拉强度、韧性与屈服强度,让锅炉产生安全隐患,为避免产生气孔缺陷,首先,锅炉制造生产单位应清扫干净焊接坡口区域,避免坡口区域存在油污、铁锈;其次,焊接单位应科学选择焊接工艺,保证焊接电流、焊接速度控制合理,在焊缝熔池冷却时,内部气体可以得到全面排出;再次,焊接单位应对焊条角度进行调整,优化锅炉焊接环境,避免产生焊缝气体[4]

结束语:

综上所述,锅炉制造生产单位通过控制材料质量、考察焊工资格、检查焊接设备、严管焊接流程、明确技术要点、实施外部检验、无损检验与水压试验等方法,可以保证焊接前期、中期、后期施工质量,通过合理设置锅炉焊接电流参数、控制焊接手持焊把摆幅、清扫干净焊接坡口区域、有效调整焊条角度,可以避免焊接咬边缺陷、气孔缺陷,为锅炉生产投运顺利完成奠定基础。

参考文献:

[1]张营,田昊.探究锅炉制造生产中焊接质量控制和管理[J].装备维修技术,2019(02):144.

[2]韩林生.锅炉制造生产中焊接质量控制和管理[J].中华建设,2017(06):96-97.

[3]许朝安.锅炉制造生产中焊接质量控制和管理[J].数码设计,2017,6(10):120-121.

[4]李云飞.锅炉制造生产中焊接质量控制和管理[J].科技创新与应用,2016(03):112.