鍋爐安裝中的焊接質(zhì)量及控制措施

摘 要：散裝鍋爐在安裝過(guò)程中，其焊接質(zhì)量是鍋爐安全質(zhì)量的關(guān)鍵，且將直接影響著鍋爐的安全運(yùn)行和使用壽命。在鍋爐安裝的焊接中，只有從焊接工藝、操作人員、焊材選擇、焊接環(huán)境和焊接檢驗(yàn)等方面嚴(yán)格控制，才能保證焊接的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鍋爐；焊接工藝；焊接參數(shù)；應(yīng)力

中圖分類號(hào)：TK226.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）14-0053-02

鍋爐是承壓類的特種設(shè)備，散件出廠的鍋爐（簡(jiǎn)稱散裝鍋爐），其受壓元件和橫梁立柱等部件需要在安裝工地進(jìn)行焊接組裝，由于組裝中各元部件在規(guī)格類型、材料類別、焊接方法、焊接型式、焊接位置、組裝工藝等方面有著較大差異，而鍋爐安裝中的焊接質(zhì)量又會(huì)直接影響到鍋爐投用后的安全運(yùn)行和使用壽命，因此，應(yīng)從以下幾個(gè)方面采取嚴(yán)格的控制措施，保證散裝鍋爐安裝中的焊接質(zhì)量。

1 焊接工藝控制

1.1 焊接工藝評(píng)定

焊接工藝對(duì)焊接工作具有重要的指導(dǎo)作用。各元部件施焊前，要對(duì)受壓元件之間的對(duì)接、焊接接頭，要求全焊透的T形焊接接頭，受壓元件與承載的非受壓元件之間全焊透的T形或角接焊接接頭等進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。

1.2 工藝參數(shù)

利用焊接線能量數(shù)值嚴(yán)格規(guī)范焊接參數(shù)。根據(jù)鋼材的化學(xué)成分和剛性等因素，在保證焊縫成形良好的前提下，適當(dāng)調(diào)節(jié)焊接規(guī)范，用合適的線能量進(jìn)行焊接，保證焊接接頭具有良好的性能。焊接線能量過(guò)大或過(guò)小，都有可能造成焊接上的缺陷。

2 焊接操作人員控制

在鍋爐組裝焊接中，基本上采用的是手工電弧焊和氣體保護(hù)焊焊接，其工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)和施焊方向的移動(dòng)都需要人來(lái)操作，因而焊接人員的質(zhì)量意識(shí)和操作技術(shù)對(duì)組裝焊接的質(zhì)量非常重要。

提高焊接人員的操作技能，進(jìn)而提高鍋爐焊接的質(zhì)量，要從以下幾個(gè)方面入手：①應(yīng)按《特種設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則》等規(guī)定對(duì)焊接人員進(jìn)行焊接技術(shù)培訓(xùn)和考核，以取得相應(yīng)焊接項(xiàng)目的焊接資質(zhì)。鍋爐安裝單位應(yīng)安排取得相應(yīng)資質(zhì)的焊接人員上崗從事相應(yīng)的焊接作業(yè)。②加強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)教育，提高焊接人員的敬業(yè)精神和責(zé)任意識(shí)。制訂焊接質(zhì)量目標(biāo)責(zé)任，并在焊接作業(yè)中認(rèn)真落實(shí)。③定期開(kāi)展崗位培訓(xùn)和繼續(xù)教育，讓焊接人員深刻認(rèn)識(shí)到認(rèn)真執(zhí)行焊接工藝規(guī)程的重要性，從實(shí)踐上不斷提高操作人員的焊接技能。④加強(qiáng)焊接過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)工序的自檢和焊接質(zhì)量的專項(xiàng)檢查，并做好焊接工作的檢查記錄。

3 焊接材料選擇控制

對(duì)于不等強(qiáng)度級(jí)別鋼材的焊接，原則上應(yīng)選擇低強(qiáng)度等級(jí)的焊接材料，但在某些特殊情況下，例如點(diǎn)固焊或厚件的第一道焊往往有強(qiáng)度高的要求，因此可以選用高強(qiáng)度等級(jí)的焊接材料。焊接材料的選擇還應(yīng)綜合考慮組裝結(jié)構(gòu)、工藝因素和剛度等特點(diǎn)，例如形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)剛性大和壁厚較大的焊件在焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，進(jìn)而容易產(chǎn)生裂紋，因此，必須要選用抗裂性好的低氫焊條。另外，應(yīng)采購(gòu)和使用符合國(guó)家相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的焊絲和焊條。

4 焊接環(huán)境控制

在特定的條件下，環(huán)境因素對(duì)焊接作業(yè)和焊接質(zhì)量的影響比較大。在組裝焊接過(guò)程中，焊接操作常常在室外露天作業(yè)，必然會(huì)受到外界自然條件（例如溫度、風(fēng)力、濕度和雨雪天氣等）的影響。在其他因素正常的條件下焊接，也有可能單純因環(huán)境因素造成焊接質(zhì)量問(wèn)題。環(huán)境因素的控制措施相對(duì)簡(jiǎn)單，當(dāng)環(huán)境條件不符合焊接作業(yè)規(guī)定要求時(shí)，或搭建防風(fēng)護(hù)罩，或?qū)附釉考M(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱，或停止焊接作業(yè)。

5 焊接檢驗(yàn)控制

5.1 焊接前檢驗(yàn)

焊接前檢驗(yàn)是指對(duì)焊接工藝指導(dǎo)書，焊件、焊材的組裝質(zhì)量和坡口表面質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。焊接組對(duì)間隙和鈍邊過(guò)大或過(guò)小、坡口不規(guī)則或未清理干凈，都容易造成未焊透、焊瘤和氣孔等缺陷，進(jìn)而會(huì)對(duì)焊縫性能和焊接質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。

5.2 焊接過(guò)程檢驗(yàn)

焊接過(guò)程檢驗(yàn)包括：①在組裝焊接中，禁止各元部件、各焊件采用人工或機(jī)械方法進(jìn)行強(qiáng)力組裝焊接，以防焊后產(chǎn)生較大的焊接殘余應(yīng)力。②如果受壓元件之間或受壓元件與非受壓元件組裝時(shí)的定位焊需要成為焊縫金屬的一部分，則應(yīng)按照受壓元件的焊接規(guī)范進(jìn)行施焊。③在焊接臨時(shí)吊耳、拉筋和墊板等時(shí)，應(yīng)采用與受壓元件相同且在力學(xué)性能和焊接性能上相近的材料，并用相應(yīng)的焊接工藝和焊材焊接。臨時(shí)吊耳、拉筋和墊板割除后留下的焊瘤必須打磨平滑，確保表面無(wú)裂痕。

5.3 焊接后檢驗(yàn)

焊接后的檢驗(yàn)通常是在焊接完成后進(jìn)行的，但如果發(fā)現(xiàn)有延遲裂紋傾向的高強(qiáng)鋼，應(yīng)在焊接后延遲一段時(shí)間再進(jìn)行檢驗(yàn)。焊接后的檢驗(yàn)一般包括外觀質(zhì)量檢查、無(wú)損探傷檢測(cè)和水壓試驗(yàn)等。

5.3.1 外觀質(zhì)量檢查

外觀質(zhì)量檢查內(nèi)容包括：①焊縫和母材應(yīng)圓滑過(guò)渡；②焊縫外形尺寸應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；③焊縫表面不得有氣孔、裂紋、夾渣、咬邊、弧坑和飛濺物等；④角焊縫的焊腳高度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，外形應(yīng)平緩過(guò)渡；⑤對(duì)接焊的受熱面管道應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行管內(nèi)通球試驗(yàn)。

5.3.2 無(wú)損探傷檢測(cè)

無(wú)損探傷檢測(cè)包括：①磁粉探傷。檢查焊縫表面或焊件表面是否存在裂紋、分層等線形缺陷。②超聲波探傷。檢查焊縫內(nèi)部缺陷。③X射線或γ射線探傷。檢查焊縫內(nèi)部缺陷。④力學(xué)性能試驗(yàn)。檢查焊接接頭或焊縫金屬的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、時(shí)效沖擊、延伸率、斷面收縮率和彎曲等。⑤光譜檢驗(yàn)或化學(xué)成分分析。檢查焊接材料和焊縫金屬的化學(xué)成分是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。⑥金相檢驗(yàn)。檢查焊縫金屬、熱影響區(qū)和基本金屬的組織特點(diǎn)，并確定其內(nèi)部缺陷種類。

5.3.3 水壓試驗(yàn)

水壓試驗(yàn)用于檢查組裝完成后鍋爐結(jié)構(gòu)的焊接接頭穿透性缺陷，并起到降低結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)力的作用，其目的是為了檢驗(yàn)鍋爐的強(qiáng)度和嚴(yán)密性。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，要保證散裝鍋爐的安裝質(zhì)量，進(jìn)而保證鍋爐投用后的安全運(yùn)行和使用壽命，就必須從焊接工作質(zhì)量的各個(gè)方面進(jìn)行嚴(yán)格控制，并對(duì)焊接過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真管理。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)特種設(shè)備檢查研究院，國(guó)家質(zhì)檢總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局，中國(guó)鍋爐水處理協(xié)會(huì)，等.TSG G0001—2012 鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].北京：新華出版社，2012.

[2]上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，上海市特種設(shè)備管理協(xié)會(huì).特種設(shè)備焊接技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

作者簡(jiǎn)介：潘卿敏（1957—），男，陜西省漢中市人，高級(jí)工程師，鍋爐檢驗(yàn)師，壓力容器檢驗(yàn)師，漢中市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)技術(shù)帶頭人，漢中市安全生產(chǎn)專家組成員，長(zhǎng)期從事鍋爐、壓力容器的監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)工作。

〔編輯：王霞〕

Abstract： In the installation process of bulk boiler， the welding quality is the key to the boiler safety， and will directly affect the safety of boiler operation and its service life. In the process of boiler installation， only by strictly controlling the welding process， operating personnel， and selection of welding materials， welding conditions and welding inspection can we control the welding quality.

Key words： boiler； welding process； welding parameters； stress