对大型水冷炉盖控制焊接变形的实践

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1、学兔兔www.xuetutu.comi乏ii¨大型水冷炉盖控制焊接变形的实践CeatrelofWelding@i◎盟LasSe@⑥⑩ⅡF皿@@Ceres文／史川山’李跃平何平。林寒、(1一云锡机械制造有限公司；2一云南会泽县以#LH发电厂；3一云南锡业集团公司设备能源处)摘要：本文介绍了水冷炉盖在焊接前、后的变形控制是保证炉盖整体施工质量的关键环节，采用合理的焊接方法、顺序和防变形措施，有效地避免了大型薄壳件的焊接变形，对之后的安装和使用提供了前提保证。关键词：炉盖焊接；变形；控制1前言镍业有限责任公司重点项目的产品，由云锡机12500kVA直流镍铁炉水冷炉炉盖是云

2、锡元江械公司第一次制作，此炉盖置于镍铁炉炉顶，需与炉体安装后构成密封，炉盖由上下钢板、两侧板法兰及底板法兰组焊密封而成，中间通过高压水循环降温，由于炉盖表面积大，厚度较薄，焊缝较多且不对称，面板及侧面板共由18块弧形焊接而成，底板为两个整块，焊后成形精度要求高，焊接变形的控制决定了炉盖的安装及使用效果。所以采用合理的焊接方法和有效的防变形措施成了炉盖制造中的技术关键。2炉盖产品结构概述如图1所示，水冷炉盖共由六块扇形(碳钢)和一块中间整体圆形(不锈钢，材质为316L)用螺栓连续组合构成。每块扇形部分由侧板法兰、隔水板、炉面板、炉底板及底板法兰组成，材质都为Q235B

3、，板厚为10mm。因炉盖表面积较大，最大直径为10842mm，内径是10602mm，高度是1115mm，最小直径是3840mm。厚度较薄，中间隔板层高为80ram。焊缝较多，面板中间夹层由隔板分段分开，表面有13空，侧表有5空，图1炉盖产品结构作者简介：史川山(1965一)，男，大学本科，云锡机械制造有限公司机械高级工程师，从事机械、焊接技术工作。J一44现代焊接2013年第1期总第121期学兔兔www.xuetutu.comitHI里面有水循环流动冷却，因此隔板要分段焊接，附表焊接工艺焊丝直径l焊接电流l焊接电压J气体流量l焊接速度而面板全部焊接并密封试压。且每两

4、块炉盖底(mm)J(A)J(V)I(L／min)J(min)板之间的间隙为5mm，两连接法兰之间的问隙1．2l200I28J20l100为25mm，中间用一些填充材料密封，所以每块弧焊焊接，焊工工作量不仅增加，且热输入较炉盖法兰之间的间隙要必须保证合图纸要求，大，焊缝收缩量大，变形更不易控制。最终决才能在安装时有效地进行密封，确保炉子使用定采用cO气体保护焊。焊接参数如附表所示。效果。由于中间圆形部分变形没有扇形部分大，4组装及控制变形方法的选择本文主要分析扇形部分如何进行焊接变形控制。如何使水冷炉盖焊接变形量控制到最低点?首先对焊接变形的一些常用控制方法进行了统3

5、合理的焊接方法选择一分析：1)反变形法：即根据理论计算和实践目前常用的较成熟工艺的焊接方法主要是：经验，预先估计结构焊接变形的方向和大小，手工电弧焊、CO，气体保护焊、埋弧焊等。然后在焊接装配时给予一个方向相反，大小相3．1手工电弧焊的优点：1)工艺灵活，适应等的预置变形，以抵消焊后产生的变形的方法。性强；2)质量好；3)易于通过工艺调整；4)但此方法不适用于一个圆形的焊接件，反变形设备简单，操作方便。缺点：1)对焊工要求高；的角度要多大，不好控制。2)预留收缩法：即2)劳动条件差；3)生产效率低。根据理论计算和实践经验，在焊接备料及加工3．2C气体保护焊的优点：1

6、)明弧焊，熔池时预先考虑钢板收缩余量，以便焊后使件达到可见度好；2)热量集中，焊接热影响区窄，焊所要求的形状和尺寸的一种方法。而采用此方件变形小；3)可焊接化学性质活泼的金属及其法，对于这样的复杂结构件我们无法精确计算合金。缺点：1)设备复杂；2)飞溅较大；3)预留的收缩量，且此规格的大型水冷炉盖我们如保护不好，易产生气孔。还从没生产过，缺少这样的经验。3)刚性固定3．3埋弧焊优点：1)电弧在焊剂层下燃烧，法：即是焊前对焊件采用外加刚性拘束，强制无弧光；2)焊接保护效果好，没有飞溅；3)节焊件在焊接时不能自由变形的一种方法。对于省材料和耗电能量损失小；4)生产率高；

7、5)焊我们目前所焊的此大型水冷炉盖，由于它由六缝成形好、接头力学性能高。缺点：1)无法进个扇形组成，且六个扇形水盖之问有连接法兰行立焊、横焊或仰焊；2)机动灵活陛差，只适用用螺栓连接，所以采用刚性固定法来控制其焊于焊接较长的焊缝或圆周焊缝，无法焊接不规接变形是非常适合的且相对较为简单，虽然刚则的焊缝；3)使用电流较大时，电弧的电场强性固定法将使焊接接头中产生较大的焊接内应度较高，电流转小时(小于100A)，电弧燃烧稳力，但我们在焊后考虑了对其进行焊后消除内定性差。应力的措施。3．4综合上述焊接方法的优、缺点：根据水冷采用刚性固定法的具体做法：找几块等厚炉盖的产品