淺談本鋼6#高爐爐頂大門(mén)更換的焊接工藝

謝添宇

摘 要：焊接工程對(duì)于爐頂大門(mén)的更換是非常重要的，要保證爐頂大門(mén)的施工質(zhì)量，其關(guān)鍵是要消除焊接應(yīng)力，控制焊接變形。要想解決爐頂大門(mén)焊接工程變形這一問(wèn)題，需要在施工前進(jìn)行仔細(xì)研究，找出焊接變形出現(xiàn)的原因，然后在施工前制定一個(gè)完整的施工方案，在施工時(shí)嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行施工，從而減少焊接出現(xiàn)變形。本篇文章就是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)焊接變形提出相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：高爐爐頂焊接；焊接變形； 工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.051

1 引言

本溪鋼鐵公司6#高爐采用無(wú)料鐘裝料爐頂，高爐爐頂大門(mén)是高爐檢修時(shí)更換溜槽及高爐煤氣點(diǎn)火的主要安裝通道，正常生產(chǎn)時(shí)爐頂法蘭需同時(shí)承受爐內(nèi)壓力（0.2Mpa）及高溫（300℃）左右，于此同時(shí)，在爐頂焊接時(shí)爐殼表面會(huì)受到很大的應(yīng)力，從而會(huì)導(dǎo)致?tīng)t殼表面破裂，所以在進(jìn)行爐頂焊接工程時(shí)，不能一味的盲目焊接，而是需要按照一定的焊接工藝對(duì)其進(jìn)行焊接，從而減少爐殼表面破裂的情況，焊接工藝應(yīng)該如圖所展示的那樣，從而來(lái)提高焊接的質(zhì)量以及防止焊接出現(xiàn)變形的情況。

2 爐頂法蘭焊前檢查及確認(rèn)

2.1 坡口清理

在進(jìn)行焊接之前，對(duì)坡口處進(jìn)行處理是極其重要的一個(gè)步驟，所以，為了保證焊接質(zhì)量，在焊接前需要把坡口處以及坡口周?chē)迨撩鬃笥业奈鬯?、油漬等臟的地方處理干凈，從而為焊接提供質(zhì)量保證。如果遇到K形坡口，則在吊裝前就需要對(duì)其清理干凈。

2.2 定位焊

定位焊的位置大約在外側(cè)坡口處，尋找一個(gè)最佳位置進(jìn)行焊接，定位焊的長(zhǎng)度以及間距都應(yīng)該控制在一定的范圍之內(nèi)，焊兩層，在焊接預(yù)熱時(shí)應(yīng)該選用氧——乙炔焰的方法進(jìn)行預(yù)熱。

2.3 坡口精度的復(fù)查

即使在裝配完成之后也不可以放松，在完成之后還需要對(duì)一些地方進(jìn)行檢查，像坡口面、坡口間隙之間，對(duì)其檢查是否存在缺陷，對(duì)于那些不合格的地方要及時(shí)的做好標(biāo)記，以便在焊接時(shí)可以處理掉這些缺陷，從而使焊接質(zhì)量得到保障。

2.4 大間隙堆焊

坡口之間正常的間隙應(yīng)該是三毫米以下，所以對(duì)于那些間隙大于四毫米的坡口，在焊接前應(yīng)該進(jìn)行堆焊，從而使坡口之間的間隙處于正常的范圍內(nèi)，在進(jìn)行堆焊時(shí)同樣也需要進(jìn)行預(yù)熱，在堆焊時(shí)也要對(duì)坡口出處理干凈，堆焊要按照一定的步驟進(jìn)行，千萬(wàn)不可隨意的進(jìn)行堆焊，在完成一層堆焊時(shí)，一定要仔細(xì)檢查，確定堆焊無(wú)誤后，才可以進(jìn)行下一層的堆焊。

2.5 無(wú)間隙處的氣刨

在焊接時(shí)如果遇到那些沒(méi)有間隙的坡口也是不合格的，對(duì)于沒(méi)有間隙的坡口，可以對(duì)其進(jìn)行氣刨工程，在進(jìn)行氣刨工程時(shí)，也會(huì)有一定的要求，就是要求氣刨應(yīng)該大于兩毫米。在進(jìn)行氣刨工程前同樣也需要進(jìn)行預(yù)熱，在氣刨完成之后，要對(duì)氣刨施工的地方進(jìn)行打磨，直到打磨出金屬光澤時(shí)，才可以停止對(duì)氣刨的打磨。

2.6 分段焊接

整條焊縫前后分兩個(gè)部分。大門(mén)的左右為第一部分，同時(shí)安排6個(gè)焊工，左右各三個(gè)，每個(gè)1米安排一個(gè)焊工，自上而下同時(shí)進(jìn)行施工。大門(mén)的上下為第二部分，當(dāng)大門(mén)左右施焊完畢后，安排4個(gè)焊工，從大門(mén)的上下方中間部分向兩邊同時(shí)進(jìn)行施焊，如圖2所示。

3 爐頂法蘭正式焊接

在焊接準(zhǔn)備完成之后，在正式焊接時(shí)也需要按照一定得步驟進(jìn)行，其焊接步驟如下：

首先需要進(jìn)行外側(cè)預(yù)熱，外側(cè)預(yù)熱時(shí)內(nèi)層需要達(dá)到一定的溫度，除了第一層，其余的各層應(yīng)該相同速度進(jìn)行焊接。內(nèi)測(cè)焊接達(dá)到坡口的三分之二時(shí)，則需要對(duì)內(nèi)側(cè)進(jìn)行預(yù)熱，如果內(nèi)測(cè)溫度達(dá)到時(shí)，外側(cè)就可進(jìn)行氣刨，在氣刨完成后，需要對(duì)氣刨之處進(jìn)行打磨，直到打磨到一定程度時(shí)才可以停止。等這些工程都完成后則需要進(jìn)行共同檢查，只有檢查通過(guò)才可以進(jìn)行焊接。

內(nèi)外側(cè)的焊接技術(shù)要求是相同的，都需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱，只不過(guò)是外側(cè)焊縫焊完后，進(jìn)行外側(cè)焊縫的預(yù)熱，焊完內(nèi)側(cè)未焊完的三分之一坡口深度的焊縫。

4 焊接應(yīng)力的消除

導(dǎo)致?tīng)t頂大門(mén)焊接工程變形從而形成裂紋的最主要的一個(gè)原因就是焊接應(yīng)力，焊接應(yīng)力也主要分為兩種，焊接應(yīng)力對(duì)焊接工程也有著危害，其危害可以從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮

（1）對(duì)結(jié)構(gòu)完整性的影響。焊接應(yīng)力可以導(dǎo)致整個(gè)焊接工程變形，從而使?fàn)t殼表面形成裂痕。

（2）對(duì)結(jié)構(gòu)服役性能的影響。因?yàn)楹附討?yīng)力對(duì)焊接工程有著極大的破壞，焊接應(yīng)力對(duì)焊接材料會(huì)造嚴(yán)重的腐蝕，從而會(huì)影響整個(gè)焊接工程的質(zhì)量，使其產(chǎn)生變形。

對(duì)于本論文案例——爐頂大門(mén)焊接來(lái)說(shuō)，由于是初冬季節(jié)，爐內(nèi)溫度過(guò)高，環(huán)境溫度比較低，冷熱交替很容易導(dǎo)致殘余的應(yīng)力，導(dǎo)致焊完投入生產(chǎn)后極易造成大門(mén)變形。對(duì)此，我們采用加載法，從而達(dá)到松弛應(yīng)力的目的。

5 結(jié)束語(yǔ)

在進(jìn)行焊接工程時(shí)，一定要按照一定的焊接順序，利用焊接收縮的效果，從而控制法蘭面不水平度。在冬季進(jìn)行焊接時(shí)，為了減少焊接出現(xiàn)變形，在進(jìn)行焊接的過(guò)程中，應(yīng)該注意對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱以及后期溫度的處理。如果按照工藝焊接對(duì)其進(jìn)行焊接，則可以使焊接內(nèi)部的質(zhì)量能夠有百分之百的保證。

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