CN107738039A - 一种钢膜式管屏密封焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢膜式管屏密封焊接方法，它解决了现有技术中管屏焊接时二次高温回火热处理影响焊缝质量的问题，其具有焊接质量高、减小管屏变形、提高管屏寿命的效果；其技术方案为：包括以下步骤：先将至少两根管件焊接成一根长管，再将至少两根长管和至少一根扁钢间隔排列形成管屏结构；以第一根扁钢为焊接起点，沿平行于长管轴线方向依次焊接第一根扁钢上的多个焊缝，每个焊缝均进行两面对称焊接；顺序焊接其他扁钢，焊接方向与第一根扁钢一致；从第一根扁钢起，以两面对称形式顺序焊接扁钢同一侧与管件的焊缝；从第一根扁钢起，以两面对称形式顺序焊接扁钢另一侧与管件的焊缝。

Description

一种钢膜式管屏密封焊接方法
技术领域
本发明涉及锅炉膜式管屏焊接领域，尤其涉及一种钢膜式管屏密封焊接方法。
背景技术
目前，随着煤气化产业和高参数锅炉的发展，膜式壁管屏的应用也越来越广泛。循环流化床锅炉中的高温再热器、高温过热器、中温过热器等结构中均采用模式管屏结构。
通常，模式管屏结构的焊接方法为：先将管件分别焊接，焊接完成后进行750℃～770℃保温一小时的高温回火，再通过焊条将管件与鳍片焊接，其焊接顺序为鳍片、管件间隔焊接，之后再用整圈的加热器把整个焊缝区包覆，进行750℃～770℃保温一小时的高温回火。
这种加热方式，相当于对焊缝区进行两次高温回火热处理，会导致焊缝硬度低于标准下降值，使焊缝区硬度值过低而不符合要求，影响焊缝质量，进而影响以后电厂运行过程的使用寿命。
综上所述，现有技术中对于如何解决膜式管屏焊接过程中需两次高温回火热处理的问题，尚缺乏有效的解决方案。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种钢膜式管屏密封焊接方法，解决了管屏焊接时二次高温回火热处理影响焊缝质量的问题，其具有焊接质量高、减小管屏变形、提高管屏寿命的效果。
本发明采用下述方案：
一种钢膜式管屏密封焊接方法，包括以下步骤：
步骤A、先将至少两根管件焊接成一根长管，再将至少两根长管和至少一根扁钢间隔排列形成管屏结构；
步骤B、以第一根扁钢(左侧两个长管之间的扁钢为第一根扁钢)为焊接起点，沿平行于长管轴线方向依次焊接第一根扁钢上的多个焊缝，每个焊缝均进行两面对称焊接；顺序焊接其他扁钢，焊接方向与第一根扁钢一致；
步骤C、从第一根扁钢起，以两面对称形式顺序焊接扁钢同一侧与管件的焊缝；
步骤D、从第一根扁钢起，以两面对称形式顺序焊接扁钢另一侧与管件的焊缝。
进一步的，所述步骤A完成后，对待焊区的焊缝进行预热处理。
进一步的，采用电加热法或火焰加热器法进行预热，预热温度至200℃～250℃。
进一步的，所述步骤D焊接完成后，对焊缝整体进行300℃～350℃、2h～4h的后热处理。
进一步的，采用电加热器进行后热处理。
进一步的，采用镍基焊条进行焊接。
进一步的，所述步骤B中，每一根扁钢的焊接方向为从下至上。
进一步的，所述管件选用SA-213T91材质。
进一步的，所述扁钢采用SA-387Gr91材质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明在焊接时，对于同一待焊区域，先焊接相对位置的两个焊缝，再焊接其他待焊区域相对位置的两个焊缝，之后依次焊接待焊接区域同一侧焊缝、再依次焊接待焊接区域另一侧焊缝；此焊接过程优化了焊缝的焊接工艺，避免了同一待焊区域连续焊接造成局部过热现象；
(2)本发明焊接之前先进行预热处理，焊接完成后进行后热处理，避免了焊缝区的二次高温回火热处理，提高了焊缝质量，减小管屏结构变形，提高了受热面管件的使用寿命。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明的结构示意图；
其中，a～j为管件，1～为焊缝。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在膜式管屏焊接过程中需两次高温回火热处理的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种钢膜式管屏密封焊接方法。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种钢膜式管屏密封焊接方法，管件选用SA-213T91材质，尺寸规格为φ63.5mm×11.5mm；密封鳍片选用SA-387Gr91材质，尺寸为12mm×6mm的扁钢。
如图1所示，以10根管件为例，即管件a～管件j，相邻管件之间设置扁钢，从左至右依次为第一扁钢、第二扁钢、第三扁钢和第四扁钢；在每个扁钢上与两个管件的焊接位置周围形成待焊接区域。
第一扁钢上的待焊接区域由焊缝1、焊缝2、焊缝3和焊缝4组成矩形焊区，焊缝1、焊缝2位置相对且与管件轴线垂直，焊缝3和焊缝4位置相对且与管件轴线平行。
第二扁钢上的待焊接区域由焊缝5、焊缝6、焊缝7和焊缝8组成矩形焊区，焊缝5、焊缝6位置相对且与管件轴线垂直，焊缝7和焊缝8位置相对且与管件轴线平行。
第三扁钢上的待焊接区域由焊缝9、焊缝10、焊缝11和焊缝12组成矩形焊区，焊缝9、焊缝10位置相对且与管件轴线垂直，焊缝11和焊缝12位置相对且与管件轴线平行。
第四扁钢上的待焊接区域由焊缝13、焊缝14、焊缝15和焊缝16组成矩形焊区，焊缝13、焊缝14位置相对且与管件轴线垂直，焊缝15和焊缝1位置相对且与管件轴线平行。
上述焊缝均为管屏结构正面上的焊缝，在管屏结构背面与各焊缝相对应位置存在焊缝。
现有技术中的焊接方法为：
首先，将管件a、管件b、管件c、管件d、管件e分别与管件f、管件g、管件h、管件i、管件j焊接，焊接完成后进行750℃～770℃、保温一小时的高温回火；
再通过手工操纵E9015-B9焊条依次焊接鳍片(扁钢)上的焊缝1、焊缝2直至焊缝16；
之后再用整圈的加热器把整个焊缝区域管件包覆，进行750℃～770℃、保温一小时的高温回火。
这种焊接方式相当于对管屏结构进行两次高温回火热处理，焊缝的硬度极有可能会低于标准值180HB～290HB的下限值，使焊缝区硬度值过低而不符合要求，进而影响电厂运行过程的使用寿命。
本申请的焊接方法为：
步骤一、焊前准备：将管件及扁钢进行表面清理、去除油、锈、水等污渍；
步骤二、将管件a与管件f、管件b与管件g、管件c与管件h、管件d与管件i、管件e与管件j分别焊接在一起形成第一长管、第二长管、第三长管、第四长管和第五长管，相邻长管之间设有扁钢；
步骤三、对长管与扁钢之间的待焊焊缝区用电加热法或火焰加热器法预热温度至200℃～250℃；采用镍基焊条ERNiCr-3进行鳍片(扁钢)焊接，其焊接顺序为：
首先焊接与管件轴线方向垂直的焊缝，以从左至右、从下至上的顺序进行焊接，即依次焊接焊缝1、焊缝2、焊缝5、焊缝6、焊缝9、焊缝10、焊缝13、焊缝14，每个焊缝均采用两面对称焊接(对于一个焊缝，先焊接正面，再焊接背面)；
再焊接与管件轴线方向平行的焊缝，从最左侧的第一扁钢的左侧开始，均焊接各扁钢的同一侧；依次焊接焊缝3、焊缝7、焊缝11、焊缝15，每个焊缝均采用两面对称焊接；然后焊接各扁钢的右侧焊缝，即依次焊接焊缝4、焊缝8、焊缝12、焊缝16，每个焊缝均采用两面对称焊接。
步骤四、焊接结束后，使用电加热器对焊缝整体进行300℃～350℃、2h～4h的后热处理。
本申请在焊接时，对于同一待焊区域，先焊接相对位置的两个焊缝，再焊接其他待焊区域相对位置的两个焊缝，之后依次焊接待焊接区域同一侧焊缝、再依次焊接待焊接区域另一侧焊缝；此焊接过程优化了焊缝的焊接工艺，避免了同一待焊区域连续焊接造成局部过热现象，而且避免了焊缝区的二次高温回火热处理，提高了焊缝质量，减小管屏结构变形，提高了受热面管件的使用寿命。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢膜式管屏密封焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A、先将至少两根管件焊接成一根长管，再将至少两根长管和至少一根扁钢间隔排列形成管屏结构；
步骤B、以第一根扁钢为焊接起点，沿平行于长管轴线方向依次焊接第一根扁钢上的多个焊缝，每个焊缝均进行两面对称焊接；顺序焊接其他扁钢，焊接方向与第一根扁钢一致；
步骤C、从第一根扁钢起，以两面对称形式顺序焊接扁钢同一侧与管件的焊缝；
步骤D、从第一根扁钢起，以两面对称形式顺序焊接扁钢另一侧与管件的焊缝。
2.根据权利要求1所述的一种钢膜式管屏密封焊接方法，其特征在于，所述步骤A完成后，对待焊区的焊缝进行预热处理。
3.根据权利要求2所述的一种钢膜式管屏密封焊接方法，其特征在于，采用电加热法或火焰加热器法进行预热，预热温度至200℃～250℃。
4.根据权利要求1所述的一种钢膜式管屏密封焊接方法，其特征在于，所述步骤D焊接完成后，对焊缝整体进行300℃～350℃、2h～4h的后热处理。
5.根据权利要求4所述的一种钢膜式管屏密封焊接方法，其特征在于，采用电加热器进行后热处理。
6.根据权利要求1所述的一种钢膜式管屏密封焊接方法，其特征在于，采用镍基焊条进行焊接。
7.根据权利要求1所述的一种钢膜式管屏密封焊接方法，其特征在于，所述步骤B中，每一根扁钢的焊接方向为从下至上。
8.根据权利要求1所述的一种钢膜式管屏密封焊接方法，其特征在于，所述管件选用SA-213T91材质。
9.根据权利要求1所述的一种钢膜式管屏密封焊接方法，其特征在于，所述扁钢采用SA-387Gr91材质。
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