F12P91异种钢焊接工艺试验研究及应用.docVIP

CO2保护焊在锅炉焊接中的推广应用 徐兴国 马武先 （山东电力建设第二工程公司，济南工业北路297号，250100） [摘要]：随着机组容量越来越高，锅炉专业的焊接工作量越来越大，尤其是锅炉的受热面密封工作量和钢结构、烟风道焊接工作量更是成倍增长。为此我们使用CO2气体保护焊取代手工电弧焊应用于锅炉受热面密封、部分钢结构及烟风道焊接施工，以降低生产成本，提高劳动效率。 [关键词]：CO2气体保护焊 锅炉焊接 降低成本 提高效率 前言： 随着CO2气体保护焊设备、焊接材料和焊接工艺的发展，CO2气体保护焊工艺已经在造船、桥梁制造、电力建设、机车制造、工程机械、石油化工等部门广泛应用。主要用于焊接普通碳钢、低合金钢等金属部件，也用于不锈钢的焊接、铸件的补焊、耐磨件的堆焊等等。 据不完全统计，300MW亚临界锅炉的受热面密封大约有13000米；300MW循环流化床锅炉的受热面密封大约有18000米；600MW超临界锅炉的受热面焊口密封大约有38000米；1000MW超超临界锅炉的受热面密封大约有70000米。如果全部使用手工电弧焊的话,则需要投入大量的人力、物力和财力。如果一半的工作量使用CO2气体保护焊，那么则降低30-40％的人力需求和提高50％的劳动效率。 一、CO2气体保护焊的焊接性分析 1、CO2气体保护焊的工艺特点 1.1、工作原理： CO2气体保护焊是利用CO2气体作为保护气体的一种熔化极气体保护焊的焊接方法，简称CO2保护焊。 当焊丝与工件短路引燃电弧后，电弧及其周围区域得到CO2气体的保护，避免了熔滴和熔池金属被空气氧化和氮化。同时，在电弧高温下，CO2气体分解产物的体积增加一半，这有利于增强保护效果；另一方面分解反应是吸热反应，对电弧产生强烈的冷却作用，引起弧柱收缩，使电弧热量集中，焊丝的熔化率高，焊件的熔透深度大，焊接速度快，能够显著地提高焊接效率。 1.2、基本组成 CO2气体保护焊接设备主要由以下部分组成：CO2气体保护焊机、CO2气瓶、控制电缆、送丝机、焊枪、CO2气体减压表等6大部分组成，焊接设备较手工电弧焊复杂。 （如图所示）： 1.3、工艺特点： 1.3.1、生产效率高 由于CO2气体保护焊的焊丝直径小，电流密度大，电弧穿透能力强，熔深大而且焊丝的熔化效率高，所以熔敷速度快，生产效率是焊条电弧焊的2-4倍，焊后不需要清渣，因此提高了生产率。 1.3.2、焊接变形小 由于CO2气体保护焊电弧加热集中，工件受热面积小，同是气体CO2有较强的冷却作用，所以焊接变形和应力小。焊后可以节省大量的矫正焊接变形的工作时间。 1.3.3、能耗低 CO2气体保护焊和焊条电弧焊相比，厚度为3mm的低碳钢板对接焊缝，每米焊缝消耗的电能，前者是后者的70﹪；厚度为25mm的低碳钢板对接焊缝，每米焊缝消耗的电能，前者是前者是后者的40﹪.因此CO2气体保护焊是较好的节能焊接方法。 1.3.4、适应范围广、焊缝性能好 采用CO2气体保护焊工艺可以进行全位置焊接，钢板的厚度最薄可焊到1mm，厚板可以采用多层多道焊，厚度不受限制。并且在薄板焊接时，焊接速度比气焊快，焊接变形也比气焊小。焊缝含氢量低，抗裂性好，焊接接头的力学性能好、焊接质量高，是一种低氢焊接方法。 1.3.5、焊接综合成本低 CO2气体是酿造厂和化工厂的副产品，来源广泛，价格低。另外，综合其焊接效率高，焊接变形小，能耗少等优势，CO2气体保护焊的综合成本低。 1.3.6、焊接飞溅大 焊接飞溅是CO2气体保护焊工艺中较为突出的问题，但是随着药芯焊丝的应用，焊接飞溅已经大大减少。 2、CO2气体保护焊在锅炉施工中的应用范围 CO2气体保护焊具有焊接变形和应力小、抗裂性能好、焊接接头的力学性能好，焊接质量高等优点。在锅炉的大型钢结构、烟风道和受热面密封的焊接施工中有很好的应用. 3、目前锅炉焊接面临的形势 目前公司同时承担了莱州1000MW超超临界机组，鄂温克、宝鸡、菏泽等数台的600MW超临界机组和郭家湾、黄台、淄博、新乡、印尼等多台300MW机组工程的施工任务。近两年的施工任务很繁重，预计要完成40多万只焊口和30多万米的焊口密封工作量。 锅炉工程处现有焊工总数170多人，高压合格焊工140多人，普通焊工只有30多人。而且很多还是刚参加工作的新员工，专业技术水平还比较低。普通焊工的数量已远远不能同时满足今后两年锅炉密封焊接施工的需要，如果只依靠外借焊工和外协队伍的话，生产成本不仅要成倍增加，工程质量也要大打折扣。而一个合格的电焊工也不是一天两天就能培养好的，需要花费大量的时间、物力和财力。所以尽快推广应用新技术、新设备，提高劳动生产率、降低生产成本是当务之急。 4、CO2气体保护焊的发展过程及应用前景 20世纪20年代美国Alexandre发明了CO2