浅议烟囱钢内筒钛

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1、浅议烟囱钢内筒钛【提要】钛-钢复合板：用爆炸或爆炸-轧制方法使钛(复材)与普通钢(基材)达到冶金结合的金属复合板。目前，电力建设中烟囱内筒基本采用钛-钢复合板设计方案。本文对钛-钢复合板加工、焊接时存在的难度和特殊性比较全面地叙述。分析了焊接产生的缺陷和处理方法,对坡口形式、焊材选择、气体保护措施及清洁措施进行了详细说明。　　【关键词】烟囱钢内筒钛-钢复合板焊接　　1、工程概况　　某工程，设计为240/2φ6.6m双钢内筒钢筋混凝土套筒烟囱，出口直径为16.8m，两个钢内筒总重约884吨。内筒材料采用爆炸-轧制钛-钢复合板（BR2），厚度取三种：12+1.2mm、10

2、+1.2mm、20+1.2mm。　　2、钛钢板焊接　　(1)材料要求　　a钢复合板及其配套的焊接材料，必须具有质量证明文件；　　b钛钢复合板应符合GB8547-2006BR1级、钛焊丝应符合GB3623-2007之规定；　　c焊接用的氩气应符合GB4842的规定；　　d钨极直流氩弧焊接时，推荐采用铈钨电极，直径为Φ3mm，其质量应符合GB4191的规定。　　(2)焊前准备　　a进入施工现场的复合板完全能够满足现场卷制、焊接的要求；　　b贴条焊接前，钛复层的坡口区应该清洗，确保没有污染。如果加工的坡口被污染，必须用丙酮进行清洗或用机械方法（可用角向砂轮机，选用不锈钢丝轮

3、、刮刀）加以清理干净，再用洁净白布蘸丙酮擦洗，清洁范围离焊边至少为50mm；　　c钛（TA2）贴条焊接前要进行酸洗，若暂时不用应妥善保管，确保不被污染；　　d钛复合板焊接按照GB/T13149《钛及钛合金复合钢板焊接技术条件》执行。　　(3)焊接工艺　　a焊工资质　　焊接操作人员必须具有相应的资质；焊工施工的材质、采用的焊接方法、焊接位置及焊接接头型式必须与焊工合格证的核准项目相符。　　b焊接工艺评定　　试板焊接按JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》进行工艺评定;　　由于电厂烟囱的结构特点，决定了焊接工艺以满足设计要求为先决条件，必须保证焊接层的耐蚀性能

4、，同时确保复层钛板焊缝的焊接质量。　　c钛贴条焊接　　钛复层的焊接：对于钛贴条焊接，采用尽可能小的线能量。钛材的传热速度相对比较慢，而在连续焊接过程中，较高温度的焊缝及热影响区则必然暴露于空气中．这时钛表面就会被迅速氧化。为了避免氧化，钛材焊接时应使用氩气保护拖罩，确保熔池及热影响区始终处于氩气保护中。　　(4)钛贴条焊接过程关键控制点:　　定位焊缝不应有裂纹、气孔、夹钨等缺陷，否则应清除重新进行焊接；　　焊接过程确保焊丝不被氧化，息弧后，焊丝红热端头必须在喷嘴有效保护区内停留至少1分钟，焊丝呈银白色，方可移开；　　焊接过程中应特别防止铁离子污染焊缝区。若出现熔深过大

5、，可能产生焊缝熔化金属与钢的互熔时，应立即停止焊接，查明原因；　　焊接施工时，尽量减少停顿次数，焊缝成型应光滑，均匀，不得有气孔、凹坑、咬边、氧化等缺陷。　　(5)焊接质量检验　　a人员　　焊接质量检验人员应经必要的技术培训，能正确掌握焊缝质量评定标准，而无损检测人员则必须持有有效的国家法定机构颁发的资格证书。　　b焊缝外观质量检测　　可用目测对焊缝外形尺寸及表面质量进行检查，允许成形后焊缝金属高于贴条，但不宜超高0.5mm，外观检查率要求为100％；　　焊缝布局及外形尺寸应符合设计要求；　　焊缝成型应均匀、致密、光滑向母材过渡，不得有裂纹、气孔、夹钨、未熔合以及咬边

6、、弧坑等缺陷，经清除缺陷后的焊缝表面不得低于母材表面，否则要进行补焊处理；　　钛焊缝区表面颜色检查；　　由于电厂烟囱用钛/钢复合板焊接现场的施工条件所限，钛焊缝和热影响区表面的颜色以白色、淡黄色、淡蓝色为合格，允许出现不超过单条焊缝总长度20％的深黄、深蓝或紫蓝色，但对于焊缝表面呈灰色或有白色粉状物，则必须进行返修。各种颜色对应焊缝质量判定及处理方法如下表所示。　　(5)焊缝渗透检测　　在外观检查合格的条件下，钛复层焊缝应按照JB4730《压力容器无损检测》进行100％渗透检验，合格标准与图纸要求一致。　　焊缝和热影响区表面颜色的规定　　　　　　　　(6)焊接缺陷修复

7、及施工注意事项　　a焊接缺陷修复　　对于焊缝缺陷进行修复时，应首先对缺陷进行角磨机（Φ100mm）修磨清理，再用白布蘸丙酮进行擦洗清理，清理完成后再进行返修补焊，返修部位、返修过程应记入质量档案。同一部位的返修次数不得超过2次，修复方案必须得到质量监督方的认可。　　b施工注意事项　　1)在卷制过程中应避免钛材表面的机械损伤，可将卷板机滚轴用软质材料包扎，施工现场可利用供货商的复合板包装的塑料薄膜包扎卷板机滚轴，如有局部伤痕、刻槽等影响耐腐蚀性的缺陷，可以修磨，但修磨后钛材的厚度（指复合板钛板厚度）不应小于允许的最小厚度，超出以上要求可采用补焊修复。