对TIG焊接技术在锅炉水冷壁检修过程中的一点体会

朱生强

摘 要 本文结合实际经验总结了手工TIG焊接技术在锅炉水冷壁检修过程中，特别需要注意的工艺要点。并综合分析了在此过程中极易出现的各种缺陷及预防措施，在对该公司6#锅炉检修时，获得了满意的焊接质量，保证了无损检测RT探伤一次拍片合格率，效果显著。

关键词 锅炉 水冷壁 TIG焊接

中图分类号：TH49 文献标识码：A

0引言

众所周知，锅炉水冷壁管焊接质量的优劣是影响锅炉安全、稳定、长周期经济运行的重要因素之一。尤其对火力发电厂来说，更是如此。但是，由于水冷壁管之间距离狭小，管子直径较小，给焊接带来一定的困难。因此选择优良的焊接工艺和需要注意的预防措施就显得尤为重要，只有这样才能确保焊接质量。今年在对6#锅炉水冷壁局部检修更换过程中，应用手工TIG全氩弧焊接技术，焊接完成156个 60*4水冷壁管焊口后，经无损检测RT探伤，焊口一次拍片合格率达100%，取得了令人满意的效果。（见图一）

1施工过程中所采用的手工TIG焊接工艺

1.1挡风及表面清洁处理

在施焊过程中，杜绝穿堂风。同时，及时封闭锅炉汽包门，采用自制的悬挂式挡风装置，消除风力对焊接质量的影响。用钢丝刷将管口内外侧10-20mm范围内的油污、铁锈等杂物清除干净，直至露出金属光泽。同时保持焊丝的洁净。

1.2坡口形式及尺寸

根据水冷壁管的标准规格 64？mm，在焊接过程中采用V型60皜？捌驴冢⒉捎肎K-80坡口机配合角向磨光机打磨坡口。同时，使上下管口对口间隙控制在2-2.5mm范围之内，管口中心线保持在一条线上。

1.3钨极端部形状

操作人员根据自己的经验，将钨极打磨成了带有平顶的钝角锥形，钨极直径为1.6mm，钝角155埃蕉ブ本？.5mm，这样稳定了电弧，减少了弧柱擴散，对焊口的加热比较集中。

1.4焊口装配点焊

管子焊口一般采用夹具装配，并在根部点焊固定。针对水冷壁的结构，特制了专门的夹具。对横向焊口，直径60< <108的管子，在平焊位置点焊3处，焊点长约5-10mm，所用焊丝、焊接工艺以及对焊工技术水平的要求与正式焊接时相同。（见图二）

1.5始焊及停焊

始焊时需提前送氩气，停焊时则需要滞后氩气，以保护焊缝免受周围空气侵害。引弧要在坡口内进行，采取接触法引弧时，操作要稳、轻、快，防止钨极端部烧损碰断而产生夹钨现象。停焊收弧时要多加些焊丝，填满弧坑。将电弧引至坡口边缘再熄弧。收弧和接头处质量往往较差，焊接过程中应尽量避免停弧，减少接头数量。

1.6钨极伸出长度

伸出长度过小，保护效果虽好，但是视线差。过大增加了喷嘴和工件之间的距离，保护效果变差。一般伸出长度保持在5-10mm之间。

1.7焊接用焊丝

锅炉水冷壁材质为20#钢材，焊接性较好。焊材主要按“等强度”原则选用，在焊接过程中选用TIG-J50焊丝。

2焊接过程中容易产生的缺陷及防止措施

2.1气孔的特点

（1）气孔是手工TIG焊接中常见的一种缺陷。其形状各异。气孔的大小有时是单个的，有时是密集在一起或是连续分布。气孔是体积型缺陷，对焊缝的性能影响很大。其危害主要是降低焊缝的承载能力。这是因为气孔占据了焊缝金属一定的体积，使焊缝的有效工作截面积减小，因而也就降低了焊缝的力学性能。

（2）气孔的形成及影响因素。焊接过程中熔池的周围充满着成分复杂的各种气体，这些气体主要来自周围的空气，焊件上的杂质如铁渣、油漆等受热后产生的气体等。所有这些都不断地与金属熔池发生作用。如果气体的产生在熔池的结晶过程中，来不及排出熔池，就会残留在焊缝形成气孔。手工TIG焊缝中气孔的生成往往得几种气体共同作用的结果。而起主要作用的气体是氩气和氮气。

（3）防止气孔产生的措施。①工件和焊丝的焊前处理。手工TIG焊对油、锈、水特别敏感，极易产生气孔，因此对母材的表面质量要求较高。焊前必须经过严格的清理，对待焊工件坡口内外10-20mm范围内进行清理打磨，去除表面的氧化膜、油脂和水分等杂质，露出金属光泽，同时对焊丝表面的油脂、铁锈也要用砂纸进行打磨直到露出金属光泽。②氩气的纯度。氩气是惰性气体具有高温下不分解和不与焊缝金属发生氧化反应的特性，氩弧焊时氩气纯度应大于99.95%。③焊工的操作技能。焊工操作技能的熟练程度是防止气孔的重要环节。焊枪、焊丝、工件之间要保持正确的位置和相对角度，动作要协调。施焊时电弧要平稳，电弧的高度要均匀一致，严禁忽高忽低，防止气体瞬间进入熔池产生气孔，同时也要注意观察熔池的变化，提高对气孔的排出能力。

2.2未熔合及其产生原因

（1）未熔合是指焊缝金属与母材金属或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。

（2）产生未熔合的原因。①焊接电流过小，焊接速度过快。②焊接角度不对，产生了弧偏吹现象。③焊接处于下坡焊接位置，母材未熔化时已被铁水覆盖。④母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。

（3）未熔合的危害及防止措施。①未熔合是一种面积型缺陷，坡口未熔合和根部未熔合会使承载截面积明显减小，使应力集中变得比较严重，其危害性仅次于裂纹。②防止措施：采用较大的焊接电流，正确地进行施焊操作，注意坡口部位的清洁。在此次对水冷壁管的焊接中，采用了100-110A的焊接电流。

3结论

在此次6#锅炉的检修过程中，严格把控焊接工艺，扎实做好焊接过程中易产生缺陷的防止措施，就能获得优良的焊接质量，确保焊缝无损检测RT探伤一次拍片合格率，效果比较理想。

参考文献

[1] 王晓雷.承压类特种设备无损检测相关知识[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.

[2] 孙景荣.氩弧焊技术入门与提高[M].北京：化学工业出版社，2008.

[3] 王洪光.实用焊接工艺手册[M].北京：化学工业出版社，2010.