熱風爐爐殼焊接技術的探討

摘要：熱風爐爐殼是由不同材質和不同規格壁厚的板材拼接而成，熱風爐拱頂部分材質為Q345B，下部為Q235B，且板厚不同，且其拱頂部分為高溫區段，且溫度和壓力不斷變化，因此熱風爐爐殼的焊接是安裝的關健工序。

關鍵詞：熱風爐；爐殼；焊接

中圖分類號：TF573 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791 (2010)3(c)-0000-00

爐殼鋼板厚，剛性大，焊接易產生較大的應力，控制不當易產生裂紋。橫焊逢全采用手工電弧焊。焊接時，先焊內焊逢，由8-12位焊工按逆時針方向、用長肉法一層一層地焊接；內焊逢焊滿后焊外焊縫，焊外焊逢時，先用氣刨清根、打磨清理干凈平整后，同樣用長肉法一層一層焊接，直至滿焊。熱風爐爐殼焊接的關鍵是高溫區段的焊接，要點是防止近縫區的應力腐蝕裂紋的產生。當殼體的焊接殘余應力較大時，由于生產過程中聚集在高溫區段的硫化氫等腐蝕性氣體的浸潤，會使近縫區產生細小的應力腐蝕裂紋，這種晶間腐蝕型的龜裂裂紋常常會隨著應力的大小而擴展，嚴重影響了熱風爐的正常工作與使用壽命。

熱風爐爐皮制作的殼體分瓣熱壓成型后，施工方現場安裝焊接，要點是采取正確的焊接方法和合理的焊接順序，確保焊接質量以及焊后消除或減緩焊縫區的焊接殘余應力，這些都是防止高溫區段殼體內近縫區產生應力腐蝕裂紋的有效措施。能夠確保熱風爐良好的使用性能和壽命。

一、焊接裂紋的預防措施：

爐殼鋼板厚，剛性大，焊接量大，焊接易產生較大的焊接殘余應力。控制不當易產生冷裂紋。由于鋼板厚，手工電弧焊時，焊縫冷卻速度快，不利于氣體逸出，且易產生淬硬組織，出現冷裂紋。

1、控制焊接殘余應力

1）合理設計坡口形式尺寸。適當減小坡口角度及焊縫填充量。

2）采用合理的安裝順序。每段爐殼在地面拼裝，立縫焊接完后，再安裝就位。便于焊接立縫時爐殼自由收縮，以減小焊接殘余應力。

3）進行焊前預熱：預熱采用智能溫控電加熱設備進行。在坡口間隙調整適當，點焊固定后，并將電加熱器固定在焊縫兩側，啟動電加熱器對焊縫坡口及其兩側進行預熱，以減緩焊縫區域的溫度梯度。

4）采用合理的焊接順序。每段爐殼的立縫同時、同步對稱焊接。每條橫焊縫由多名焊工均布同時、同向、同步進行焊接。且焊接時焊接工藝參數一致。爐殼橫焊縫局部間隙過大時，先采用堆焊的方式進行調整。禁止在坡口間隙過大的情況下，直接將上下爐殼焊接連接，以盡可能使爐殼焊接應力與變形同步，減小焊接殘余應力。

5）手工電弧焊時，采用多層多道焊，控制焊條擺幅，減小線能量。

2、減少焊縫中氫含量的措施

1）焊接前認真清理坡口表面及附近爐殼.采用砂輪機打磨清除油、銹等污物。

2）加強焊條、焊劑的烘烤、領用、發放、回收管理。禁止使用銹蝕的焊絲、焊條。

3）采取有效的防風、防雨措施。

4）采取預熱、消氫措施。爐殼定位焊時采用火焰預熱。正式焊接方法采用手工電弧焊時，采用電加熱片伴隨預熱，確保預熱均勻一致，焊后立即進行消氫處理。

5）采用高韌性、超低氫型焊條進行定位焊、打底焊。防止根部裂紋的出現。

3、焊接連續進行。

1）將焊工沿熱風爐爐殼圓周均勻分布，同時同向退步逆向施焊， 在焊接過程當中和焊接完成后，焊工都要對焊縫首先進行自檢，若發現有氣孔、夾渣、咬邊等缺陷時，要及時清除處理。

2）采用小線能量進行焊接，焊接時一次性焊完，中間不停頓，以保持焊接層間溫度，焊接的層間溫度不能低于預熱溫度，但也不能高出預熱溫度太多，每層焊前必須采用測溫儀測試焊縫的溫度，一定要保證施焊所要求的層間溫度。

3）焊接順序：焊接時采用內外焊縫交替焊的方法，先焊內焊縫，焊滿后用氣刨機在背面清根，用磨光機將外焊縫坡口表面打磨干凈、平整，然后焊接外焊縫，完成整個焊縫的焊接；

4）完后進行消氫與消除應力退火處理。

二、夾渣、中間未焊透的預防措施

1、焊接前檢查坡口質量，坡口表面應無缺棱、割痕、無運條死角。

2、焊接過程中逐層逐道清渣，焊接過程中形成的死角，應及時用砂輪打磨清除并圓滑過渡。

3、背面焊接前碳弧氣刨清根徹底，且過渡圓滑，并用砂輪打磨清除滲碳層，露出正焊根部焊道的金屬光澤。

三、焊接的檢驗

1、外觀質量檢查：

1）焊縫施焊完畢，焊工要將焊縫表面的藥渣及飛濺物清理干凈，然后進行外觀檢查。

2）合格標準：

不允許有表面裂紋、表面氣孔、表面夾渣、熔合性飛濺等缺陷；

咬邊和表面凹陷：深度不大于0.5mm，長度不大于焊縫全長的10％，且小于100mm；表面加強高，不大于3mm；焊縫寬度，蓋過每邊2mm；對口錯邊，不大于3mm。

2、焊接檢驗分外觀檢查和超聲波探傷檢查。爐殼焊接完畢24h后方可進行外觀檢查，焊縫外觀不低于GB50236-98表11.3.2中Ⅲ級。外觀檢查合格后進行無損探傷檢測。超聲波探傷按JB4730-94進行，Ⅱ級合格，探傷比例為20%。

結語：實踐證明采取以上措施，我們熱風爐的焊接檢驗一次合格，使焊口拍片一次合格。大大的降低了成本，提高了功效。為熱風爐以后的安裝焊接打下基礎，集累了寶貴的經驗。

參考文獻：

★JB/ZQ3687手工電弧焊的焊接規程

★SDZ019-1985焊接通用技術條件