本发明专利技术公开了基于超超临界锅炉高温屏式过热器管排焊接工艺，本发明专利技术与现有技术的改进区别在于：一，降低扁钢的厚度为6mm，减小焊缝拘束度；二、采用碱性焊剂，提高接头塑性、韧性；三、采用小规范化的参数进行严格焊接，一方面降低热输入量，缩短焊接熔池高温停留时间；另一方面，来增加接头抗裂能力；采用双层单道焊，第一，可使焊接接头的每一道焊缝断面减小，提高冷却速度，改善一次结晶条件，并使每层焊缝之间有依次热处理作用，因而又改善二次组织；第二，改变焊缝金属结晶线的位置。最终目的提高接头强度；此外，对角焊缝的热处理参数进行合理调节，使得经730～760℃×1h规范焊后热处理，角焊缝硬度值明显降低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锅炉设备
，尤其涉及一种基于超超临界锅炉高温屏式过热器管排焊接工艺。
技术介绍
锅炉高温屏式过热器用于锅炉行业，过热器设置在炉膛中，过热器管排角焊缝的主要作用是传热，而传统的超超临界锅炉高温屏式过热器SA213-T91管排采用0E-SlCrMo2Φ2.0焊丝/S-777MXT焊剂进行埋弧焊拼排，这种拼排焊接方式反面焊缝中心有纵向裂纹，且裂纹长度较长，扩大检查后正面焊缝中心也发现有断续纵向裂纹，且大多数裂纹在焊接之后立即出现，因此传统的焊接拼排工艺存在热裂纹且为结晶裂纹，而该热裂纹直接影响过热器角焊缝的传热系数，其次，焊接过程中的结晶现象严重，还有在实际的焊接过程中发现:扁钢厚、窄，焊后焊接应力无法通过扁钢来调整，造成焊缝拘束度大，是造成焊缝焊后中心纵向裂纹的主要原因，焊缝形状系数低也是造成焊缝中心结晶线上裂纹的主要原因，扁钢窄，焊接过程两把焊炬近，两侧角焊缝焊后焊缝易重叠，焊缝之间相互影响大是造成焊后焊缝中心纵向裂纹的次主要原因，酸性焊剂焊后接头塑性、韧性比碱性焊剂焊后接头差，不适合Φ51Χ8 T91管排埋弧焊拼排焊接。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术旨在提供基于超超临界锅炉高温屏式过热器管排焊接工艺，该焊接工艺能够减小焊缝拘束度，提高接头塑性、韧性，防止焊缝金属和热影响区晶粒长大，提高焊缝形状系数，增加接头抗裂能力。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下: 基于超超临界锅炉高温屏式过热器管排焊接工艺，包括以下步骤: (1)选取厚度为6mm、宽度12.5-13.7cm为的扁钢；管子，高压锅炉合金管；焊丝，尺寸为Φ 1.6mm ;焊剂，碱性焊剂，碱度为3:2 ; (2)管子与扁钢焊接前预处理，对每根管子的表面氧化皮污垢进行打磨清理，并采用有色漆标记管子焊接面焊接线，形成定位焊点； (3)对每个预处理的扁钢进行开坡口处理，扁钢的两侧面均对称开有30-45°的坡口； (4)采用埋弧焊的方法通过埋弧焊自动化焊机进行焊接，焊接过程通过埋弧焊自动化焊机进行有序的送焊丝，并在焊接的过程中注入上述碱性焊剂，焊接过程中采用两两管子中间焊接一个扁钢的方法进行焊接，形成过热器单件，再将两两过热器单件之间焊接一个扁钢，按照此方法以此类推进行拼排； (5)步骤(4)焊接过程采用双层单道焊接法焊接，双层单道焊接的第一层焊前预热温度为180?220°C，焊接电流为220?240 A，焊接电压为27?28 V，焊接速度为0.8m/min，第一层焊接完后，背面电弧气刨； (6)步骤(5)中双层单焊道第一层焊接完成后，接着进行第二层焊接，第二层焊前预热温度为170?200°C，焊接电流为240?260 A，焊接电压为28?29 V，焊接速度为1.10?1.2m/min ； (7)焊接完成后的管排经砂轮打磨； (8)焊接后的管排在200?400°C的温度环境下进行2h规范消氢处理； (9)焊接后的管排在730?760°C的温度环境下进行lh规范消除应力处理； (10)无损检验。进一步的，所述管子采用SA213-T91无缝高压锅炉合金管，尺寸为Φ 51 X 8 X 12000mm 或 Φ 76 X 8 X 12000mm。进一步的，所述焊剂为氟碱性烧结焊剂。进一步的，所述焊丝采用T91焊丝。进一步的，所述无损检测包括检测焊接的接头的强度、角焊缝硬度以及焊接接头抗裂性。进一步的，所述第一层焊接在焊剂垫上焊接。进一步的，所述焊接垫为铜衬垫。本专利技术的有益效果是:本专利技术主要从以下几个方面进行改进:其一，降低扁钢的厚度为6mm，部分焊接应力通过扁钢来调整，减小焊缝拘束度；采用碱性焊剂。提高接头塑性、韧性；采用小规范化的参数进行严格焊接，一方面降低热输入量，缩短焊接熔池高温停留时间，加快焊缝金属冷却时间以防止焊缝金属和热影响区晶粒长大；其次采用小规范化参数以提高焊缝形状系数，来增加接头抗裂能力；采用双层单道焊，第一，可使焊接接头的每一道焊缝断面减小，提高冷却速度，改善一次结晶条件，并使每层焊缝之间有依次热处理作用，因而又改善二次组织；第二，改变焊缝金属结晶线的位置。最终目的提高接头强度；此外，对角焊缝的热处理参数进行合理调节，使得经730?760V X lh规范焊后热处理，角焊缝硬度值明显降低。【附图说明】图1为本专利技术现有技术管组焊缝断面宏观图。图2为本专利技术现有技术焊缝断面宏观图。图3为Φ51Χ8, SA213-T91管子+ δ 6X12.5，SA387_Gr91扁钢采用双层单道焊断面宏观图。图4为为Φ 76 X 8，SA213-T91管子+ δ 6 X 12.5，SA387_Gr91扁钢采用双层单道焊断面宏观图。图5为拼排角焊缝热处理前硬度结果图。图6为为拼排角焊缝为按热处理后硬度结果图。【具体实施方式】为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例对本专利技术的技术方案做进一步的描述。针对拼排角焊缝出现裂纹问题，收集了所有用于SA213-T91管排的原材料(母材、焊材)质保书及原材料入厂检验报告，对材质力学性能、化学元素成分进行分析比较，确认原材料基本符合相应的技术标准，原材料性能不是造成焊缝中心纵向裂纹的主要原因。实施例一:基于超超临界锅炉高温屏式过热器管排焊接工艺，包括以下步骤: (1)选取厚度为6mm、宽度12.5cm为的SA387_Gr91扁钢；管子，高压锅炉合金管，所述管子采用SA213-T91无缝高压锅炉合金管，尺寸为Φ51Χ8Χ 12000mm;焊丝，尺寸为Φ1.6mm，焊丝采用T91焊丝；焊剂，碱性焊剂，所述焊剂为氟碱性烧结焊剂，碱度为3:2，通过使用碱性焊剂，可以使裂纹位置已明显偏离焊缝结晶线且长度明显比酸性焊剂短，而且碱性焊剂焊后接头质量比酸性焊剂焊后有较大改善，提高接头塑性、韧性； (2)管子与扁钢焊接前预处理，对每根管子的表面氧化皮污垢进行打磨清理，并采用有色漆标记管子焊接面焊接线，形成定位焊点，该步骤的设置是防止焊接面过多的污垢杂质影响焊接质量，使得焊接接头可能存在杂质而导致焊接接头的部分孔隙被占用，从而影响角焊缝的质量； (3)对每个预处理的扁钢进行开坡口处理，扁钢的两侧面均对称开有30-45°的坡口，在焊接前开30-45°能够使得焊接根部熔深大，有利于防止焊接缺陷，焊接牢固； (4)采用埋弧焊的方法通过埋弧焊自动化焊机进行焊接，焊接过程通过埋弧焊自动化焊机进行有序的送焊丝，并在焊接的过程中注入上述碱性焊剂，焊接过程中采用两两管子中间焊接一个扁钢的方法进行焊接，形成过热器单件，再将两两过热当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于超超临界锅炉高温屏式过热器管排焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）选取厚度为6mm、宽度12.5‑13.7cm为的扁钢；管子，高压锅炉合金管；焊丝，尺寸为Φ1.6mm；焊剂，碱性焊剂，碱度为3:2；（2）管子与扁钢焊接前预处理，对每根管子的表面氧化皮污垢进行打磨清理，并采用有色漆标记管子焊接面焊接线，形成定位焊点；（3）对每个预处理的扁钢进行开坡口处理，扁钢的两侧面均对称开有30‑45°的坡口；（4）采用埋弧焊的方法通过埋弧焊自动化焊机进行焊接，焊接过程通过埋弧焊自动化焊机进行有序的送焊丝，并在焊接的过程中注入上述碱性焊剂，焊接过程中采用两两管子中间焊接一个扁钢的方法进行焊接，形成过热器单件，再将两两过热器单件之间焊接一个扁钢，按照此方法以此类推进行拼排；（5）步骤（4）焊接过程采用双层单道焊接法焊接，双层单道焊接的第一层焊前预热温度为180～220℃，焊接电流为220～240 A，焊接电压为27～28 V，焊接速度为0.8m/min，第一层焊接完后，背面电弧气刨；（6）步骤（5）中双层单焊道第一层焊接完成后，接着进行第二层焊接，第二层焊前预热温度为170～200℃，焊接电流为240～260 A，焊接电压为28～29 V，焊接速度为1.10～1.2m/min；（7）焊接完成后的管排经砂轮打磨；（8）焊接后的管排在200～400℃的温度环境下进行2h规范消氢处理；（9）焊接后的管排在730～760℃的温度环境下进行1h规范消除应力处理；（10）无损检验。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周新良，周昊，
申请(专利权)人：江苏绿叶锅炉有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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