浅析电厂锅炉焊接及热处理控制要求

刘纪麟

中国能源建设集团东北电力第一工程有限公司

浅析电厂锅炉焊接及热处理控制要求

刘纪麟

中国能源建设集团东北电力第一工程有限公司

在快速发展的社会和经济的推动下，社会生产力和人们的生活水平也得到了进一步的提升。在人们工作和生活中，对电力的需求也越来越大，要求也越来与多样化。电厂锅炉是影响发电质量和效率的重要组件，其焊接质量和热处理程度对电厂发电的安全性、稳定性、可靠性都有着重要的影响。本文就电厂锅炉焊接机热处理控制要求作简要的分析。

电厂锅炉；焊接；热处理；控制要求

在不断发展的焊接技术和热处理工艺的推动下，我国电厂锅炉的结构和质量都有了很大的改善。其工作效率也不断提升，安全性、可靠性等性能也得到了大幅度的进步。尽管如此，由于锅炉焊接和热处理方面的问题所引起的事故仍旧时有发生，给工作人员的人身安全以及人们工作和生活的正常进行构成了严重威胁。为此，需要加强对电厂锅炉焊接及热处理控制要求的研究，改善锅炉焊接和热处理工作的现状。

1 电厂锅炉焊接及热处理控制要求的现状

1.1 部分焊工在职业素养和道德操守上存在问题

随着社会的发展和经济的进步，焊接技术在内容和形式上已经有了很大程度的转变，为了适应不断变化的焊接环境和焊接要求，各种新型的焊接技术和仪器涌入市场，为各个行业机械设备的焊接工作提供了更多的选择。电厂锅炉对发电效率和质量有着重要的影响，焊接质量的好坏，直接影响着锅炉运行的效率，影响着其职能的发挥。

1.2 控制要求制定意识和经验不足

尽管我国已经形成了一个庞大的电力供应网络，并且在发电技术上已经取得了丰硕的成果，但在电厂锅炉焊接及热处理技术上仍旧存在着诸多问题。由于锅炉焊接和热处理工作所涉及的问题及影响因素多种多样，这就给相关控制要求的制定带来了一定的困难。一些企业的技术人员由于技术和经验上的不足，使得一些焊接和热处理方面的问题难以被检测出来，加上控制要求在制定和完善的过程中需要投入大量的资金和人力，控制要求的制定工作也因此逐渐被人们所忽视。

2 电厂锅炉焊接及热处理控制要求制定和完善的必要性

随着社会生产和人们生活水平的提升，人们对电力的需求量也越来越大，电厂锅炉在结构和功能上也发生了很大的变化，这就给电厂锅炉焊接及热处理工作带来了挑战。锅炉在进行焊接和热处理时，所涉及的物理变化和化学变化形式多样，在不同的焊接和热处理环境、方法和操作的影响下，焊接及热处理后的部位的质量也会受到不同程度的影响。使得焊接或热处理方面的问题所导致的锅炉出现裂纹、砂眼、夹砂等缺陷，同时焊接和热处理后区域，还存在着应力集中的问题。这些问题给电厂锅炉所带来的不仅仅是使用效率和使用寿命上的影响，同时还会给锅炉使用的安全性带来影响。因此，必须加强对电厂锅炉焊接及热处理控制要求的制定和完善工作，保障焊接及热处理的质量。

3 加强电厂锅炉焊接及热处理控制要求的对策

3.1 完善对焊接及热处理技术人员的管理要求

尽管在科技不断进步的今天，人们在焊接及热处理方面的技术已经取得了进一步的发展，许多稳定、高效、安全的仪器设备也已经被运用到了实际的焊接和热处理工作当中，但真正决定焊接及热处理质量的因素，还在于焊接及热处理技术人员。在竞争日臻激烈的人才市场当中，焊接及热处理技术人员的素质参差不齐，为了满足电厂锅炉焊接及热处理各方面的技术要求，必须完善控制要求当中对技工职业素养和道德操守方面的标准。让上岗操作的技工能够真正满足锅炉在焊接及热处理方面的技术要求，保障锅炉的质量。

3.2 完善焊接及热处理工艺评定标准

在材料科学快速发展的今天，许多新型材料被创造出来，并逐渐运用到人们工作和生活的实际当中。在这股浪潮的推动下，电厂锅炉在材料上也发生了一定程度的变化。为了满足锅炉使用过程中各个工况的具体要求，电厂在锅炉焊接及热处理方面的各个环节的要求也变得越来越细致、越来越苛刻。

4 焊接后热处理技术的应用数值模拟

4.1 温度场数值的模拟

通过采取焊后热处理技术，可确保整个焊接结构根据一定的加热速度进行升温，保持一定的时间之后，将变形金属实现再结晶，进而产生全新等轴晶粒，此时可基本消除晶体缺陷，合理控制金属的强度，提高韧性，而残余应力也因此能够释放并消除。为了更好地获取热处理过程的温度场模拟值，可将热处理过程分为不同的温度阶段，结合各个阶段的升温与降温实验，采取有限元软件对不同阶段的热源进行计算，并在模型中实行模拟运用，最终获得精确的温度场值。

4.2 应力场数值的模拟

将焊件焊接之后的残余应力场分布状况，以初始状态导入模型中，对温度的变化过程进行记录，了解历史事件并读取各个节点的温度数据、应力数据等，将相应的数据值加载到模型中，运用热塑性理论，充分考虑温度场、组织转变场等影响作用，对焊后热处理过程的残余应力分布进行计算。为了客观了解热处理后残余应力的分布状况、数值大小等，与焊后残余应力进行对比，一般焊后残余应力的峰值在热影响区域的附近，经过采取消应力的热处理技术，残余应力的峰值有所降低，此时位置不会发生变化。当完成热处理过程之后，距离焊缝较远的原材料区域残余应力值逐渐上升，直到100 Mpa左右。这主要由于受到热处理的作用，残余应力逐渐释放并重新组织、分配。

结束语：

电厂锅炉对发电质量和效率有着不可忽视的影响，锅炉焊接及热处理技术是保障锅炉质量和使用寿命的关键因素。为了保障电厂锅炉安全、可靠、高效的运行，使锅炉的各方面性能充分发挥，必须加强对锅炉焊接及热处理控制要求的制定。合理规范焊接及热处理工作当中的人员、材料、方案等内容，确保锅炉的焊接及热处理质量。

[1]赵琳，张旭东.800MPa级低合金钢焊接热影响区韧性的研究[D].金属学报，2005(04).