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大直徑不銹鋼筒體的焊接工藝

知識百科

          大直徑不銹鋼筒體是鍋爐、核能容器及其他重型容器上的重要設備 。 其焊接的特點是：質量要求嚴格，技術難度高 。 例如：某大直徑不銹鋼筒體用板厚為22mm的06Cr19Ni10N鋼制成，筒體內徑為12m，筒體高約為17.6m，要求焊后筒體垂直度和橢圓度均不超過10mm 。     該筒體由11節筒段構成，制作筒體的鋼板四邊的坡口采用刨邊機加工，再由卷板機滾彎成形，其尺寸和形狀精度都能夠滿足設計要求 。 大直徑不銹鋼筒體的制造難度是筒體橢圓度和垂直度的控制以及焊縫質量及其密封性 。
    筒體采用立式正裝法裝配焊接，第一節筒段的基準為一平面 。 為保證其焊接質量，焊接時，采用了以下控制措施 。
    1．筒體橢圓度的控制
    焊接過程中應確保每一條縱向焊縫內、外側的橫向收縮量相等或相近 。 為此，可在焊縫內、外側及上、中、下相對應部位裝焊大剛度或等剛度的П形板，以控制焊縫內、外側的橫向收縮量 。 每條焊縫設計加工成不對稱X形坡口，且內大外小 。 首先在內側進行封底焊和第二層焊接，外側深清根，待在外側施焊至蓋面焊層后，再施焊內側焊縫至蓋面焊層 。 通過焊接順序和焊層厚度，控制焊縫內、外側角變形大小相等或相近，再輔以兩側П形板，使焊縫內、外側角變形幾乎相等，從而控制筒段的橢圓度小于10mm 。
    2．縱縫橫向收縮的控制
    要使筒段垂直，拼接立縫的上下部或立縫全長的橫向收縮量應均勻一致 。 而要保證每條立縫上下或全長的橫向收縮量相等，則筒段上端面與下端面應平行，且都是水平面 。 以此類推，17. 6m筒體垂直度完全可以滿足設計要求 。
    內側始焊時，把每一條立縫均分成四等分或五等分，內、外兩側均采用由上而下分段退焊法施焊，使得上部橫向收縮小于下端 。 內、外兩側由第三層開始均采用由下至上直通焊和對稱焊 。 上部橫向收縮大于下部，抵消始焊時下部大于上部的橫向收縮，再輔以內、外及上、中、下六塊Ⅱ形板的剛性固定以保證焊縫上下、內外橫向收縮均勻一致，從而保證每條焊縫上下橫向收縮量相等 。
    3．環縫橫向收縮的控制
    要保證筒體垂直度的要求，除通過筒段縱縫的全長橫向收縮等值控制外，還需嚴格控制筒段間環縫的橫向收縮：沿焊縫全長等距密布剛性Ⅱ形板；八個焊工同時采用相同焊接工藝參數（焊接電流、焊接速度、焊條直徑、焊層厚度、運條方式、焊接方向）分段跳焊，從而嚴格控制環向焊縫的橫向收縮，使每一個筒段環縫中心均處于水平平面內 。
【大直徑不銹鋼筒體的焊接工藝】    采用Ⅱ形板剛性固定法和不同的焊接順序、坡口形狀，同時交叉采用分段退焊和直通焊法，確保筒體的垂直度和橢圓度均滿足設計和使用要求 。