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摘要：随着现代科学技术的不断进步，电厂钢煤斗的应用材料和焊接技术也在不断改进，采用不锈钢复合板能够有效增强钢煤斗的抗腐蚀性和耐磨性。对应的不锈钢复合板煤斗的焊接技术较为严格，焊接技术有误容易导致不锈钢复合板煤斗的质量不符合要求，所以不锈钢复合板煤斗焊接应严格按照施工工艺要求进行。为此，本文对电厂不锈钢复合板煤斗焊接工艺、焊接技术要点等进行了探讨。
关键词：焊接工艺；不锈钢复合板煤斗；焊接技术；基层焊接；过渡层
前言
发电厂钢煤斗传统选用碳钢Q345和Q235[1] 材料，随着不锈钢复合板应用的不断普及，使得发电厂钢煤斗的抗腐蚀性、耐磨性及持久强度大大提高。同时，将不锈钢复合板应用于钢煤斗的锥筒段，不仅可以使材料性能得到充分发挥，还可以大量节约材料。因此，对电厂不锈钢复合板煤斗的焊接技术进行研究，具有非常重要的安全和经济价值。
1 焊接材料选择
焊接材料的选择直接影响到焊缝的组织和性能，所以选择的焊接材料必须保障焊缝结构强度的安全性和稳定性。只有在确保焊缝结构安全的情况下才综合考虑焊接材料的力学性能、化学成分、焊缝接头形式及焊接施工要求等。对于复层同种不锈钢的焊接应使用A307焊条，基层碳钢之间的焊接则使用E5015焊条[2]，根据不同的焊接情况应选择不同的焊条。
另外，由于稀释作用导致Ni、Cr等合金元素下降，为了对其进行补偿，钢煤斗在焊接时需要焊接过渡层，过渡层材料的选择也是非常重要的，要选择适当的材料使焊缝的合金成分保持稳定。不锈钢在过渡层焊接的过程中，基层钢结构局部会出现熔化现象，导致不锈钢焊缝中的含碳量增加，从而形成马氏体组织，对钢煤斗的韧性、耐腐蚀性以及塑性等造成影响。因此，在选择钢煤斗焊接材料时，应尽量选择合金元素较高、含碳量较低的材料，这样才能对焊接过程中损失的合金元素进行补偿，从而保障合金性能的发挥。另外，为了增强钢煤斗的抗裂性，还应对焊缝的稀释率进行控制，防止出现裂纹。
2 焊接工艺流程
对钢煤斗进行焊接的主要流程：首先是对材料进行组装和点焊，然后对基层进行焊接和背部清根，再对过渡层和复层实施焊接，上述焊接完成后需进行自检或班组验收，并实施焊缝渗油试验和PT检验。
3 焊接工艺评定试验
在进行钢煤斗焊接前，应进行焊接工艺评定试验。焊接工艺试验就是根据施工图纸的规范和要求，采用相同的不锈钢材料，相同的施工环境、焊接方法及设备等进行试验，对焊接试验板进行弯曲、拉伸和冲击试验，测试焊缝强度和耐磨效果，确保满足施工要求[3]。
4 焊接坡口型式及设备选择
焊接的坡口形式为V型坡口，并对坡口进行加工，坡口加工可以使用磨光机和碳弧气刨、离子切割等加工完成，坡口角度为35°±2°，在对钢煤斗进行焊接时，可以使用手工电弧焊进行焊接，这种手工电弧焊操作相对简单。
5.基层焊接
钢煤斗锥筒段的现场焊接主要分为三个部分，分别为基层焊接、过渡层焊接以及复层焊接。钢煤斗组装时的定位焊应在基层一侧进行，不能在复层进行引弧，同时，应尽量避免飞溅物对复合层材料造成污染。
在对基层进行焊接时，应当从引弧板开始焊接，焊接第一层时使用100-120A的电流进行操作，防止基层焊缝熔化影响到过渡层，焊接时为了防止焊接变形，应采用两人对称焊接的方式来焊接接头，焊接方向应由中间向两边展开进行，而且方向必须与上一层相反，焊接接头还应与上一层错开15-20mm，基层焊接在收弧板结束。完成基层焊接后，需要对其进行背部清根，可以采用机加工式磨削的方法来实施清根或角磨机对焊缝表面氧化皮和油污进行机械打磨清理，使金属表面能够露出光泽。
6 过渡层焊接
钢煤斗过渡层的焊接质量非常重要，焊接时焊缝接头的焊缝区会发生碳迁移，导致一侧出现脱碳层，也就是过渡层的金属稀释。过渡层在焊接时很多性能也会发生改变，比如化学成分、金相组织以及物理性能等都会受到一定影响，使焊缝的强度和塑性被降低，更容易出现裂纹。基于过渡层的这些特点，在对过渡层进行焊接时，应严格按照施工工艺评定的要求操作，尽量减少合金元素的稀释，降低碳迁移。因此，过渡层焊接时熔深应尽可能浅，防止基层材料对金属的稀释，导致过渡层金属被腐蚀。所以，在对其焊接时，应注意选择较小焊接电流和较小直径的焊条，确保过渡层质量，以减少热裂纹发生。
图一：不锈钢金相组织
7 复层焊接
复层焊接应选择较小焊接电流快速焊接，无需进行预热，但可以准备冷却措施，以便需要的时候使用。在对复层进行焊接时，应将焊缝熔池温度处于400℃-850℃之间的时间尽可能缩短，避免焊接过程中出现奥氏体晶界，以有效保障焊缝金属的抗腐蚀性及力学性能。复层焊接完成后，应及时对焊渣进行清理，并对所有焊缝进行全面宏观检查，其中对接焊缝的质量等级应达到二级，角焊缝的质量等级应达到三级。
8 焊接施工管理
在进行钢煤斗焊接施工时，应加强对焊接工作的监督管理，严格按照施工工艺的要求进行操作。焊接所使用的焊条须严格按照要求进行保温烘焙，及时检查施工过程中钢煤斗的装配尺寸、设备运行状况、焊缝尺寸、焊缝坡口加工、工艺执行情况以及表面处理等情况。质检人员在检查的过程中如果发现有不合格焊缝应做出明显标记，督促施工人员按照工艺评定要求重新补焊。采用超声波对重要T型焊缝位置进行检测，保证钢煤斗焊接质量。
9 焊接注意事项
钢煤斗在焊接的过程中，除了上述焊接技术外，还有很多需要注意的事项，如：（1）焊接场所应搭设遮棚用于防风和防雨雪，防止天气因素影响钢煤斗的焊接质量。（2）复合板错边对钢煤斗焊接质量的影响较大，应控制好钢煤斗组装时的错边量，如果错边量过大，容易导致焊缝根部焊不透。（3）坡口应按照要求打磨干净露出金属光泽，选择合理的坡口角度减少焊条用量。（4）严格控制钢煤斗锥筒圆度，在煤斗组装固定完成后方可进行焊接，防止变形。
结束语
发电厂不锈钢复合板煤斗的焊接质量直接影响电厂运行安全和经济效益，所以应高度重视，要求施工人员真正掌握不锈钢复合板焊接技术，做好焊接材料的选取和技术要点落实，同时不断完善制度，加强现场监督管理，确保焊接质量。
参考文献
[1]李龙,张心金,刘会云,殷福星.不锈钢复合板的生产技术及工业应用[J].轧钢,2013,06(15):43-47.
[2]傅宣.不锈钢复合管板的焊接技术[J].新疆有色金属，2013,05（15）：185-186
[3]吴立斌,石昕,杨燕.不锈钢复合板制容器的焊接技术[J].电焊机,2014,09(20):101-105.
论文作者:贾立驹
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/10
标签：不锈钢论文; 材料论文; 复合板论文; 基层论文; 焊条论文; 焊接技术论文; 合金论文; 《基层建设》2016年11期论文;