厚壁高压锅炉部件筒体纵、环缝是窄间隙埋弧焊的主要应用领域。以下列举超临界电站锅炉厚140mm外径2197mm高温、高压集箱环缝单丝窄间隙埋弧焊实例。每条环缝的焊接时间从原宽坡口环缝的42h,缩减到窄间隙埋弧焊的17h。焊接效率提高了1.5倍,集箱结构及外形尺寸见图1-192。
1.母材钢号、规格和接头坡口形式
1)母材钢号。ASTM A302(0.5Mo钢)。
2)板厚。140mm。
图1-192 高压集箱结构及外形尺寸
3)坡口形式。间隙24mm的窄间隙坡口,其坡口尺寸见图1-193。
2.焊接材料商品牌号、标准型号及规格
1)焊丝商品牌号。OKAutrod 12.24。
2)焊丝标准型号。AWS A5.23 EA2。
规格。ϕ4.0mm。
3)焊剂商品牌号。OKFlux10.62(碱度指数3.2)。
4)焊剂/焊丝组合型号。F8A6-EA2-A2
F8P6-EA2-A2。
焊丝典型的化学成分见表1-75。
图1-193 窄间隙坡口形状和尺寸
表1-75 OKAutrod12.24焊丝的典型化学成分
3.焊接设备型号
环缝窄间隙埋弧焊装置由以下设备组成:
1)立柱-横梁操作机。型号为CaB 460型。
规格为4m×4m。
2)窄间隙埋弧焊焊接机头。型号为HNG—S型。
3)焊接滚轮架。型号为C1-100型、CD1—100型。
总承载重量200t。
4)埋弧焊焊接电源。型号为LAF 1000DC型。(www.xing528.com)
5)系统控制器。型号为PEH型。
6)焊剂输送回收装置。窄间隙埋弧焊装置全貌及焊接机头,如图1-194所示。
图1-194 集箱环缝窄间隙埋弧焊装置全貌及焊接机头
a)全貌 b)焊接机头
4.焊接参数
1)焊前预热温度为150~200°C。
2)层间温度为≤350°C。
3)焊接参数分根部焊道、填充层焊道和盖面层焊道。具体参数详见表1-76。
表1-76 焊接参数
5.焊缝金属和接头力学性能试验结果
1)焊缝金属的典型化学成分,见表1-77。
表1-77 焊缝金属的典型化学成分
2)焊缝金属在焊态和消除应力状态下的力学性能数据,见表1-78。
表1-78 焊缝金属力学性能的典型试验结果
3)焊接接头力学性能试验结果,见表1-79。
表1-79 焊接接头力学性能试验结果
4)接头宏观金相分析。集箱环缝窄间隙埋弧焊接头横截面宏观金相照片见图1-195。从中可见,焊缝及热影响区组织细密,无任何焊接缺陷。
图1-195 集箱环缝窄间隙接头横截面宏观金相照片
[1]“in”系非法定计量制单位,其换算关系为:1in=25.4mm,下同。
[2]瑞士OerLikon公司产品。
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