鍋爐用鋼發(fā)展

1商題：幫鍋爐伙壓力健容器丈焊接飄技術付的新詞開展叮收起豆產(chǎn)20掃06雅-5枯-2增7酸9:遞58曉:0沃0鍋爐、壓力容器和管道焊接技術的新開展上海市焊接協(xié)會/學會陳裕川一、前言近10年來，國內(nèi)外鍋爐、壓力容器和管道的焊接技術取得了引人注目的新開展。隨著鍋爐、壓力容器和管道工作參數(shù)的大幅度提高及應用領域的不斷擴展，對焊接技術提出了愈來愈高的要求。所選用的焊接方法、焊接工藝、焊接材料和焊接設備首先應保證焊接接頭的高質量，同時必須滿足高效、低耗、低污染的要求。因此，在這一領域內(nèi)，焊接工作者始終面臨復雜而艱巨的技術難題，要求不斷尋求最正確的解決方案。通過不懈的努力已在許多關鍵技術上取得重大突破，并在實際生產(chǎn)中得到成功的應用，取得了可觀的經(jīng)濟效益，使鍋爐、壓力容器和管道的焊接技術到達了新的開展水平。鑒于鍋爐、壓力容器和管道涉及到許多重要的工業(yè)部門，其中包括火力、水力、風力，核能發(fā)電設備，石油化工裝置，煤液化裝置、輸油、輸氣管線，飲料、乳品加工設備，制藥機械，飲用水處理設備和液化氣儲藏和運輸設備等，焊接技術的內(nèi)容是相當廣泛的。本文因篇幅所限，僅就鍋爐、壓力容器和管道用鋼，先進的焊接方法和焊接過程機械化和自動化三方面的新開展作如下概括的介紹。二、鍋爐壓力容器和管道用鋼的新開展2．1鍋爐用鋼的新開展在鍋爐、壓力容器和管道用鋼這三類鋼中，鍋爐用鋼的開展最為迅速。這主要是近10年來，火力發(fā)電站用燃料—煤炭的供給日趨緊張，降低燃料的消耗已成為世界性的迫切需要。為此，必須提高鍋爐的效率。通常鍋爐效率每提高5%，燃料的消耗可降低15%。而鍋爐的效率根本上取決于其運行參數(shù)—蒸汽壓力和蒸汽溫度。圖1示出它們之間的關系。最近，上海鍋爐廠生產(chǎn)600~670MW超臨界鍋爐的蒸汽壓力為254bar，過熱蒸汽溫度為569℃，鍋爐的熱效率約為43%。如果鍋爐的運行參數(shù)提高到特超臨界級，即蒸汽壓力為280bar蒸汽溫度為620℃，鍋爐的熱效率可提高到47%。目前世界上特超臨界鍋爐的最高工作參數(shù)為350bar/700℃/720℃，鍋爐的熱效率到達了50%圖1電站鍋爐熱效率與鍋爐運行參數(shù)的關系這里應當強調(diào)指出，隨著鍋爐效率的提高，鍋爐煙氣中的SO2、NOX和CO2的排放量逐漸下降。因此從減少大氣污染的角度出發(fā)，設計制造高工作參數(shù)的特超臨界鍋爐也是必然的開展趨勢。鍋爐蒸汽參數(shù)的提高直接影響到鍋爐受壓部件的強度性能。在超臨界和特超臨界工作條件下，鍋爐的主要部件，如膜式水冷壁，過熱器，再熱器、高壓出口集箱和主蒸汽管道的工作溫度均已到達鋼材蠕變溫度范圍以內(nèi)。制作這些部件的鋼材在規(guī)定的工作溫度下，除了具有足夠的蠕變強度〔或105h高溫持久強度〕外，還應具有高的耐蝕性和抗氧化性以及良好的焊接性和成形性能。圖2示出在超臨界，特超監(jiān)界蒸汽參數(shù)下，鍋爐主要部件用鋼的開展階段。從中可見，即便是工作溫度相對較底的水冷壁部件，也必須采用鉻含量大于2%的Cr-Mo鋼或多組元的CrMoVTiB鋼。按現(xiàn)行的鍋爐制造規(guī)程，這類低合金鋼，當管壁厚度超過規(guī)定的界限時，焊后必須進行熱處理。由于膜式水冷壁的外形尺寸相當大，工件長度一般超過30m，焊后熱處理不僅延長了生產(chǎn)周期，而且大大提高了制造本錢。為解決這一問題，國外研制了一種專用于膜式水冷壁的新鋼種7CrMoVTiB1010，其化學成分詳見表1。最近，該鋼種已得到美國ASME的認可，并已列入美國ASME材料標準，鋼號為A213-T24。這種鋼的特點是含碳量控制在0.10%以下，硫含量不超過0.010%，因此具有相當好的焊接性。焊前無需預熱。當管壁厚度不大于10mm，焊后亦可不作熱處理。在特超臨界的蒸氣參數(shù)下，當蒸氣溫度到達700℃，蒸氣壓力超過370bar時，水冷壁的壁溫可能超過600℃。在這種條件下，必須采用9%Cr或12%Cr馬氏體耐熱鋼。這些鋼種對焊接工藝和焊后熱處理提出了嚴格的要求，必須采取特殊的工藝措施，才能確保接頭的焊接質量。對于鍋爐過熱器和再熱器高溫部件，在超臨界和特超臨界蒸汽參數(shù)下，其工作溫度范圍為560~650℃。在低溫段通常采用9~12%Cr鋼，從高溫耐蝕性角度考慮，最好選用12%Cr鋼。在600℃以上的高溫段，那么必須采用奧氏體鉻鎳高合金耐熱鋼。圖3示出鍋爐討熱器和再熱器用奧氏缽鋼的最新開展。根據(jù)近期的研究成果，對于高溫段過熱器和再熱器管件，為保證足夠高的高溫耐蝕性和抗氧化性，應中選用鉻含量大于20%的奧氏體鋼，例如25Cr-20NiNbN(HR3C)，23Cr-18NiCuWNbN(SAVE25)，22Cr-15NiNbN(TempaloyA-3)，和20Cr-25NiMoNbTi(NF709)等，這些鋼中的主要合金成分詳見表2。在相當高的蒸汽參數(shù)下〔375bar/700℃〕下，在過熱器出口段，由于奧氏體鋼蠕變強度缺乏，不能滿足要求，而必須采用鎳基合金，如Alloy617，其主要合金成分一并列入表2。由圖3可見，現(xiàn)代奧氏體耐熱鋼與傳統(tǒng)的奧氏體耐熱鋼相比，其最大特點是含有多組元的碳化物強化元素，從而在很大程度上提高了鋼材的蠕變強度〔圖3中鋼號黑方框右上角括號內(nèi)注明600℃10萬h蠕變斷裂強度值〕。對于超臨界鍋爐機組的高壓出口集箱和主蒸汽管道等厚壁部件主要采用改良型的9-12%Cr馬氏體鉻鋼。這兩類鉻鋼最新開展的趨勢示于圖4。各鋼種的主要合金成分列于表3。圖4和表3的數(shù)據(jù)說明，9~12%馬氏體鉻鋼的開展規(guī)律與前述的奧氏體耐熱鋼相似，即從最原始的Cr-Mo二元合金向多組元合金演變，其主攻方向是盡可能提高鋼材的高溫蠕變強度，減薄厚壁部件的壁厚，以簡化制造工藝和降低制造本錢。上述鋼種由于嚴格控制了碳、硫、磷含量，焊接性明顯改善。在國外超臨界和特臨界鍋爐已逐步推廣應用，取得了可觀的經(jīng)濟效益。2．2壓力容器用鋼的新開展近年來，壓力容器用鋼的開展與鍋爐用鋼不同，其主攻方向是提高鋼的純潔度，即采用各種先進的冶煉技術，最大限度地降低鋼中的有害雜質元素，如硫、磷、氧、氫和氮等的含量。這些冶金技術的革新，不僅明顯地提高了鋼的沖擊韌性，特別是低溫沖擊韌性，抗應變時效性、抗回火脆性、抗中子幅照脆化性和耐蝕性，而且可大大改善其加工性能，包括焊接性和熱加工性能。表4比照采用常規(guī)冶煉方法和現(xiàn)代熔煉方法軋制的16MnR鋼板的化學成分和不同溫度下的缺口沖擊韌度和應變時效后的沖擊韌性。表載數(shù)據(jù)說明，超低級的硫、磷、氮含量顯著地提高了普通低合金鋼的低溫沖擊韌度和抗應變時效性。高純潔化對深低溫用9%Ni鋼的極限工作溫度〔-196℃〕下的缺口沖擊韌度也起到相當良好的作用，按美國ASTMA353和A553〔9%Ni〕鋼標準，該鋼種在-196℃沖擊功的保證值為27J。但按大型液化天然氣〔LNG〕儲罐的制造技術條件，9%Ni鋼殼體-196℃的沖擊功應70J，相差2.6倍之多。這一問題也是通過9%Ni鋼的純潔化處理而得到完滿的解決。同時還大大改善了9%Ni鋼的焊接性。焊接不必預熱，焊后亦無須熱處理。對于厚度30mm以下的9%Ni鋼，焊前不必預熱，焊后亦無需熱處理。這對于大型〔10萬m3以上〕LNG儲罐的建造，具有十分重要的意義。表5列出9%Ni鋼標準的化學成分和力學性能并與高純度9%Ni鋼相應的性能作了比照，從中可以看出它們之間的明顯差異。在高壓加氫裂化反響容器中，由于工作溫度高于450℃，殼體材料必須采用2.25CrlMo或3CrlMo低合金抗氧鋼。但這類鋼在450℃以上溫度下長期使用時，會產(chǎn)生回火脆性，使鋼的韌性明顯下降，給加氫反響的平安運行造成隱患。近期的大量研究證明，上列鉻鉬鋼的回火脆性主要起因于鋼中P、Sn、Sb和As等微量雜質。合金元素Si和Mn也對鋼的回火脆性起一定的促進作用。因此必須通過現(xiàn)代的冶金技術，把鋼中的這些雜質降低到最低的水平。目前，許多國外鋼廠已提出嚴格控制鋼中雜質含量的供貨技術條件。表6列出現(xiàn)代煉鋼技術能夠到達了最低雜質含量的上限，可大大降低2.25CrlMo和3CrlMo鋼的回火脆性敏感性，其回火脆性指數(shù)J低于100，而普通的2.25Cr-lMo鋼的J指數(shù)高達300。由此可見，壓力容器用鋼的純潔化是一種必然的開展趨勢。近幾年來，各類不銹鋼在金屬結構制造業(yè)中應用急速增長，如圖5的曲線說明，其年增長率為5.5%，2003年世界不銹鋼消耗量為2150萬噸，其中我國不銹鋼的用量占54.2%極大局部用于各種壓力容器和管道，包括局部輸油輸氣管線。為滿足各種不同的運行條件下的耐蝕性要求，并改善不同施工條件下的加工性能，近期開發(fā)了多種性能優(yōu)異的不銹鋼，其中包括超級馬氏體不銹鋼、超級鐵素體不銹鋼，鐵素體—奧氏體雙相不銹鋼和超級鐵素體—奧氏體不銹鋼。這些新型不銹鋼的共同特點是超低碳、超低雜質含量、合金元素的匹配更趨優(yōu)化，不僅顯著提高了其在各種腐蝕介質下的耐蝕性，而且大大改善了焊接性和熱加工性能。在一定的厚度范圍，超級馬氏體不銹鋼焊前可不必預熱，焊后亦無需作熱處理。這對于大型儲罐和跨國海底輸油輸氣管線的建設具有重要的經(jīng)濟意義。目前已在壓力容器和管道制造中得到實際應用的馬氏體不銹鋼、鐵素體—奧氏體雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼的典型化學成分列于表7，從中可以看到，這些不銹鋼合金系列與常規(guī)不銹鋼之間存在較大的差異。2．3管道用鋼的新開展管道用鋼的開展在很多方面與前述的鍋爐與壓力容器用鋼相似。實際上很多鋼種和鋼號都是相同的，其中只有輸氣管線用鋼可以認為是獨立的分支。近10年來，輸送管線的工作應力已從40bar提高到100bar，甚至更高。最近臺灣省建造了一座1600MW抽水蓄能電站，其壓水管道采用了X100型〔屈服強度690Mpa〕高強度鋼。目前在世界范圍內(nèi)，輸送管線中采用的最高強度級別的鋼種為X80型，相當于我國標準鋼號L555，其最低屈服強度為555Mpa。國外已方案將X100型高強度鋼用于輸送管線。鑒于管線的焊接都在野外作業(yè)，要求鋼材具有良好的焊接性，因此管線用鋼多采用低碳，低硫磷的微合金鋼，并經(jīng)熱力學處理。三、鍋爐、壓力容器和管道焊接方法的新開展鍋爐、壓力容器和管道均為全焊結構，焊接工作量相當大，質量要求十分高。焊接工作者總是在不斷探索優(yōu)質、高效、經(jīng)濟的焊接方法，并取得了引人注目的進步。以下重點介紹在國內(nèi)外鍋爐、壓力容器與管道制造業(yè)中已得到成功應用的先進高效焊接方法。3.1鍋爐膜式水冷壁管屏雙面脈沖MAG自動焊接生產(chǎn)線為提高鍋爐熱效率，節(jié)省材料費用，大型電站鍋爐式水冷壁管屏均采用光管＋扁鋼組焊而成。這種部件的外形尺寸與鍋爐的容量成正比。一臺600MW電站鍋爐膜式水冷壁管屏的拼接縫總長已超過萬米。因此必須采用高效的焊接方法。在上世紀90年代以前，國內(nèi)外鍋爐爐制造廠大多數(shù)采用多頭〔6~8頭〕埋弧自動焊。在多年的實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，這種埋弧焊方法存在一致命的缺點，即埋弧焊只能從單面焊接，管屏焊后不可防止會產(chǎn)生嚴重的撓曲變形。管屏長度愈長，變形愈大，必須經(jīng)費工的校正工序。不僅提高了生產(chǎn)本錢，而且延長了成產(chǎn)周期。因此必須尋求一種更合理的焊接方法。上世紀80年代后期，日本三菱重工率先開發(fā)膜式水冷壁管屏雙面脈沖MAG自動焊新焊接方法及焊接設備，并成功地應用于焊接生產(chǎn)。這種焊接方法在日本俗稱MPM法，其特點是多個MAG焊焊頭從管屏的正反兩面同時進行焊接，臺圖6所示。焊接過程中，正反兩面焊縫的焊接變形相互抵消。管屏焊接后根本上無撓曲變形。這是一項重大的技術突破。經(jīng)濟效益顯著。數(shù)年后哈爾濱鍋爐廠最先從日本三菱公司引進了這項先進技術和裝備，并在鍋爐膜式壁管屏拼焊生產(chǎn)中得到成功的應用。之后，逐步在我國各大鍋爐制造廠推廣應用，至今已有十多條MPM焊接生產(chǎn)線正常投運，其布置簡圖見圖7。管屏MPM焊接的主要技術關鍵是必須保證正反兩面的焊縫質量，包括焊縫熔深，成形和外形尺寸根本相同。這就要求在仰焊位置的焊接采用特殊的焊接工藝—脈沖電弧MAG焊〔富氬混合氣體〕。焊接電源和送絲系統(tǒng)應在管屏全長的焊接過程中產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖噴射過渡。因此必須配用高性能和高質量的脈沖焊接電源和恒速送絲機。這些焊接設備的性能和質量愈高，管屏反面焊縫的質量愈穩(wěn)定，合格率愈高。實際上，哈鍋廠從日本三菱重工引進的原裝機只配用了晶閘管控制的第二代脈沖MIG/MAG焊電源，送絲機也只是傳統(tǒng)的等速送絲機，管屏反面焊縫的合格率達不到100%，總有一定的返修量，為進一步改良膜式壁管屏MPM焊機的性能，最近國產(chǎn)的管屏MPM焊機配用了第三代微要控制逆變脈沖焊接電源和測速反響的恒速送絲機，明顯提高了反面焊縫的合格率。圖8示出國產(chǎn)化的12頭MPM管屏焊主機的外形結構。3.2鍋爐受熱面管對接高效焊接法鍋爐受熱面過熱器和再熱器部件管件接頭的數(shù)量和壁厚，隨著鍋爐容量的提高而成倍增加，600MW電站鍋爐熱器的最大壁厚已達13mm，接頭總數(shù)超過數(shù)千個。傳統(tǒng)的填充冷絲TIG焊的效率以遠遠不能滿足實際生產(chǎn)進展的要求，必須采用效率較高的且保接頭質量的溶焊方法。為此，哈鍋和上鍋相繼從日本引進了厚壁管細絲脈沖MIG自動焊管機，其效率比傳統(tǒng)的TIG焊提高3~5倍。后因經(jīng)常出現(xiàn)根部未焊透和弧坑下垂等缺陷而改用TIG焊封底MIG焊填充和蓋面工藝，改良的焊接工藝雖然根本上解決了根部未焊透的問題，但降低了焊接效率，增加了設備的投資，同時也使操作程序復雜化。最近，上鍋，哈鍋又從國外引進了熱絲TIG自動焊管機。熱絲TIG焊的原理是將填充絲在送入焊接熔池之前由獨立的恒壓交流電源供電。電阻加熱至650~800℃高溫，這就大大加速了焊絲的熔化速度，其熔敷率接近于相同直徑的MTG焊熔敷率。另外，TIG方法良好的封底特性確保了封底焊道的熔質量，因此，熱絲TIG焊不失為小直徑壁厚管對接焊優(yōu)先選擇的一種焊接方法。圖9示出上海鍋爐廠從法國Polysoude公司引進的直管對熱絲TIG焊機的外形照片。然而不應當由此全面否認脈沖MIG焊在小直徑壁厚管對接中應用的可行性。曾通過大量的試驗查明，在厚壁管MIG焊對接接頭中，根部末焊透90%以上位于超弧段，而弧坑下垂起因于連續(xù)多層焊時熔池金屬熱量積聚導致過熱。如將焊接電源電弧的功率按圖10所示的程序作精確的控制，那么完全可以消除上述缺陷的形成。但由于引進的MIG焊自動焊管機原配的焊接電源為晶閘管脈沖電源，無法實現(xiàn)電弧功率的程序控制如改用當代最先進的全數(shù)字控制逆變脈沖焊接電源或波形控制脈沖焊接電源〔計算機軟件控制小〕，那么可容易地按焊接工藝要求，對焊接電弧的功率作精確的控制，確保接頭的焊接質量。我們建議對現(xiàn)有的管子對接自動焊MIG焊機組織二次開發(fā)，將原有的晶閘管焊接電源更換成全數(shù)字控制逆變脈沖焊接電源，并采用PLC和人機界面改造控制系統(tǒng)，充分發(fā)揮MIG焊的高效優(yōu)勢。3.3厚壁容器縱環(huán)縫的窄間隙埋弧焊厚壁容器對接縫的窄間隙埋弧焊是一種優(yōu)質、高效、低耗的焊接方法。自1985年哈鍋從瑞典ESAB公司引進第一臺窄間隙埋弧焊系統(tǒng)以來，窄間隙埋弧焊已在我國各大鍋爐、化工機械和重型機械等制造廠推廣使用，近20年的實際生產(chǎn)經(jīng)驗說明，窄間隙埋弧焊確實是厚壁容器對接焊的最正確選擇。為進一步提高窄間隙埋弧焊的效率，國內(nèi)外推出串列電弧雙絲窄隙埋弧焊工藝與設備，但至今未得到普遍推廣應用。這不僅是因為增加了操作的難度，更主要的是交流電弧的焊道成形欠佳，不利于脫渣，容易引起焊縫夾渣。最近，美國林肯〔Lincoln〕公司向中國市場推出交流波形參數(shù)〔脈沖寬度、正半波電流值、脈沖頻率，脈沖波形斜率〕可任意控制的AC/DC1000型埋弧焊電源，參見圖11。采用這種新一代的計算機控制埋弧焊電源，可使串列電弧雙絲埋弧焊的工藝參數(shù)到達最正確的組合。不但可以獲得窄間隙埋弧焊所要求的焊道形成，而且還可進一步提高交流電弧焊絲的熔敷率。可以預期，波形控制AC/DC埋弧焊電源的問世必將對串列電弧雙絲窄間隙埋弧焊的推廣應用作出積級的奉獻。3.4大直徑厚壁管生產(chǎn)中的高效焊接法隨著輸送管線工作參數(shù)不斷提升，大直徑厚壁管的需求量急劇增加，制造這類管材量經(jīng)濟的方法是將鋼板壓制成形，并以1條或2條縱縫組焊而成。由于厚壁管焊接工作量相當大，為提高鋼管的產(chǎn)量，通常采用3絲，4絲或5絲串列電弧高速埋弧焊。5絲埋弧焊焊接16mm厚壁管外縱縫的最高焊接速度可達156m/h，焊接38mm厚壁管外縱縫的最高焊接速度可達100mm/h，圖12示出一臺德國Uhrhan-Schwiill公司生產(chǎn)的用于大直徑厚壁管外縱縫的4絲埋弧自動焊機外形照片。最近，我國某鋼鐵公司將投資數(shù)十億建設一條大直徑厚管生產(chǎn)線，其中內(nèi)外縱縫焊接機擬采用5絲串列電弧高速埋弧焊工藝。圖13示出這種焊管機的焊頭外形。為確保到達最高焊縫質量標準，最好配用高性能的PowerwaveAC/DC1000數(shù)字控制焊接電源。3.5風力發(fā)電站生產(chǎn)中的高效焊接方法眾所周知，我國當前正面臨電力十分緊張的狀況，而且火力發(fā)電廠煙氣大量排放對大氣的污染也令人擔憂。因此開展綠色能源已成為世人關注的焦點。在世界范圍內(nèi)風力發(fā)電作為一種可再生的清潔能源因運而生，產(chǎn)并以相當高的速度開展，年增長率約為20%。近來，我國也開始重視風力發(fā)電的建設，制定相應的規(guī)劃，可望在今后5年內(nèi)將有較快的開展。風力發(fā)電站主要由根底、底座、立柱、風力渦輪發(fā)電機和饋電系統(tǒng)等組成，其中底座和立柱為焊接結構，采用不同厚度的低碳鋼或低合金鋼板卷制而成。錐形立柱總長可達100m，底部最大直徑為4.8m，壁厚40~70mm，項部直徑約1.7m，壁厚12~35m?？傊亓考s80T。每根立柱熔敷金屬的重量約700—1500Kg?？梢姾附庸ぷ髁肯喈斂捎^而且必須采用高效焊接法。最近瑞典ESAB公司專為風力發(fā)電站立柱焊接推出兩對雙絲串列電弧埋弧焊接法〔Tandem-Twin〕，其焊頭配置和焊絲的排列如圖14所示。如采用4根￠時2.5mm的焊絲，最高熔敷率可達38Kg/h，而普通的單弧雙絲焊〔TwinArc〕的熔敷率僅為15Kg//h。圖15示出錐體簡身縱縫采用兩對雙絲串列電弧焊的焊接實況。配用的焊接電源型號相應為LAF1250和TAF1250。立柱環(huán)縫采用圖16所示的焊接操作機與頭尾架翻轉機組合的專用焊接裝置，頭架轉盤由交流伺服電機驅動，可精確控制工件旋轉速度，以確保焊縫的高質量。四、鍋爐、壓力容器和管道焊接自動化的新開展在我國鍋爐、壓力容器和管道制造行業(yè)中，各大中型企業(yè)的焊接機械化和自動化程度相對較高，像哈鍋，上鍋這樣的企業(yè)已到達80%以上。不過，在國際上對焊接機械化和自動化作了重新定義。焊接機械化是指焊接機頭的運動和焊絲的給送由機械完成，焊接過程中焊頭相對于接縫中心位置和焊絲離焊縫外表的距離仍須由焊接操作工監(jiān)視和手工調(diào)整。焊接自動化是指焊接過程自啟動至結束全部由焊機的執(zhí)行自動完成。無需操作工作任何調(diào)整，即焊接過程中焊頭的位置的修正和各焊接參數(shù)的調(diào)整是通過焊機的自適應控制系統(tǒng)實現(xiàn)的。而自適應控制系統(tǒng)通常由高靈敏傳感器，人工智能軟件、信息處理器和快速反響的精密執(zhí)行機構等組成。按照上述標準來衡量，我國鍋爐，壓力容器和管道焊接的自動化率是相當?shù)偷?。極大多數(shù)僅實現(xiàn)了焊接生產(chǎn)的機械化。因此，為加速本行業(yè)焊接生產(chǎn)現(xiàn)代化的進程，增強企業(yè)的核心競爭力，應盡快提高焊接自動化的程度。按照當前中央提出的“以人為本〞的理念。焊接自動化具有更深刻的意義。它不僅僅是提高了焊接生產(chǎn)率和穩(wěn)定了焊接質量，而更重要的是使焊工遠離了有害的工作環(huán)境，減輕或消除了職業(yè)病的危害。以以下舉幾個在壓力容器和管道制造中已得到實際應用現(xiàn)代化自動焊接裝備實例。以說明其根本結構和功能以及在焊接生產(chǎn)中所發(fā)揮的作用。4.1厚壁壓力容器對接接頭的全自動焊接裝備德國Babcock-Borsig公司與瑞典ESAB公司合作于1997年開發(fā)了一臺大型龍門式全自動自適應控制埋弧裝備。其外形如圖17所示。專用于、厚壁容器筒體縱縫和環(huán)縫的焊接。自1998年正式投運至今使用狀況良好，為了型厚壁容器對接縫的自動埋弧焊開創(chuàng)了成功的先例。該裝備配置了串列電弧雙絲埋弧焊焊頭，由計算機軟件控制的ABW系統(tǒng)〔AdaptiveBattWelding〕和激光圖像傳感器，其外形如圖18照片所示。在焊接過程中激光圖像傳感器連續(xù)測定接頭的外形尺寸，測量數(shù)據(jù)通過計算機由智能軟件快速處理，并確定所要求的焊接參數(shù)和焊頭位置。也就是說每焊道的尺寸和焊道的排列是由系統(tǒng)的軟件以自適應的方式控制的。系統(tǒng)軟件可調(diào)整每一填充焊道的4個焊接參數(shù)：焊接速度，焊接電流，焊道的排列和各填充層和蓋面層的焊道數(shù)。因此，該系統(tǒng)可使實時焊接參數(shù)自動適應接頭整個長度上橫截面和幾何尺寸的偏差，如圖19和20所示。焊接速度是控制不同區(qū)域內(nèi)的熔敷金屬量，而焊接電流是控制焊道的高度和熔敷金屬量。焊道的排列是決定每層焊道間的搭接量。每層的焊道數(shù)那么取決于每層的坡口寬度。該設備以PC機為根底的主控制器和監(jiān)視器外形如圖21所示多年的使用經(jīng)驗說明，該裝備不僅大大提高厚壁容器的焊接生產(chǎn)率，而且確保形成無缺陷的厚壁焊縫，同時顯著降低了焊工勞動強度，改善了工作環(huán)境。4.2厚壁管件全自動多站焊接裝置火力和核電站的主蒸汽管道，其壁厚已超過100mm，焊接工作量相當大，迫切需要實現(xiàn)焊接生產(chǎn)的全自動化，以提高生產(chǎn)率。圖22示出最近開發(fā)的厚壁管件全自動多站焊接裝置系統(tǒng)示意圖。每個焊接工作站由焊接操作機，翻轉機構，滾輪架，夾緊裝置和焊接機頭及焊接電源等組成。所有的焊接工作站由中央控制器集成控制。適用的管徑范圍為139~558mm，壁厚18~100mm。管件長度大于1800mm?？扇詣雍附又惫軐?，直管與彎管接頭，直管與法蘭以及直管與端蓋對接接頭。焊接方法采用窄坡口熱絲TIG焊。該裝置的自適應控制系統(tǒng)原理如圖23所示。在該自適應控制系統(tǒng)中，采用黑白攝像機檢測坡口邊緣的位置。采用彩色攝像機監(jiān)控電弧和填充絲的位置。通過檢那么焊絲加熱電流控制填充絲的垂直方向的位置。這些視頻傳感器在焊接機頭上的布置方式如圖24所示。這種控制方法是利用黑白攝像機的圖像，經(jīng)過計算機圖像處理，確定內(nèi)外邊緣的照度差。當焊接條件變化時，系統(tǒng)將自動調(diào)整攝相機快門的曝光時間。以到達給定的照度，使焊槍始終保持在焊接開始時調(diào)整好的位置。1—焊接熔池2—焊槍3—鎢極4—焊絲5—坡口邊緣6，11—導絲嘴7—彩色攝像頭8—檢測距離9—焊槍10—管件12—熱絲電源13—加熱電流檢測儀壁厚管件全自動多站焊接裝置根本上實現(xiàn)了焊接作業(yè)無人操作。只需要一名操作人員在主控制室內(nèi)設置管件的原始條件并在焊接過程中進行監(jiān)控。這種全自動焊接裝置已在日本三菱重工公司投入生產(chǎn)試用。4.3大直徑管對接全位置自TIG焊機大直徑管對接的全位置TIG焊是一項難度很大的焊接作業(yè)，培養(yǎng)一名技能高度熟練的焊工需要消耗大量的人力和物力，而且產(chǎn)品的焊接質量還取決于焊工自身多年積累的生產(chǎn)經(jīng)驗。為了克服對焊工技能的依賴性，消除人為因素對產(chǎn)品焊接質量的不利影響，產(chǎn)生了開發(fā)模擬高級熟練焊工的智能和操作要領的全自動焊管機的想法。圖25示出最近在日本研制成功的大直徑管對接全自動全位置焊管機的設計思路和根本的結構。1—焊接機頭2—攝像機3—激光視頻傳感器4—管件5—導軌6—冷卻水箱7—焊接電源8—控制系統(tǒng)該自動焊管機可用于直徑165—1000mm，壁厚7.0—35.0mm的不銹鋼管環(huán)縫的全位置焊，并采用窄間隙填絲TIG焊〔單層單道焊工藝〕。焊機的自動控制系統(tǒng)采用了視覺和聽覺傳感器，由計算機程序控制執(zhí)行機構，模仿熟練焊工的反響和動作。圖26進一步說明自適應控制和質量監(jiān)控系統(tǒng)的作用原理，自適應控制主要是通過視覺傳感器實時檢測的信息和計算機圖像處理，按模糊邏輯規(guī)那么，實時控制鎢極相對于坡口邊緣的位置，填充焊絲相對于鎢極的位置以及決定焊接熔池尺寸的焊接參數(shù)。而焊縫質量的監(jiān)控系統(tǒng)那么按照激光視頻傳感器，聽覺傳感器和電流傳感器的信息實時修正焊接熔池尺寸，焊道形狀，鎢極尖端的形狀，電弧燃燒的穩(wěn)定性和焊接電流，以保證焊縫質量的一致性。在自適應控制系統(tǒng)中，安裝在焊槍前側的視覺傳感器〔攝像機〕起主要作用，將所攝取的對接區(qū)圖像輸入到計算機，根據(jù)計算機軟件圖像處理結果〔參見圖27〕，可以定量檢測鎢極相對于坡口邊緣的位置，填充焊絲相對于鎢極的橫向位移，以及焊接熔池的尺寸及鎢極的損耗。激光視頻傳感器是由攝像機和激光聚光燈組成，安裝在焊槍的后側。所形成的圖像可用來測定焊道邊緣的潤溫角，即焊道外表與坡口側壁之間的角度，如圖28所示?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)這些信息，對焊接參數(shù)進行自適應控制。自適應計算方法的工原理如圖29所示。焊接過程中，為調(diào)整鎢極的位置，引用了模糊邏輯理論，即所謂奇數(shù)理論。當前節(jié)距內(nèi)鎢極位置的修正速度是按所測定的鎢極位移量和前一節(jié)距內(nèi)的修正速度計算的，以此來保證修正精度。上述大直徑管全自動全位置焊管機已在電站鍋爐安裝工程中得到實際的應用，取得了令人滿意的效果。五、結論1、我國電站鍋爐、壓力容器和管道已進入高參數(shù)和超高參數(shù)的開展階段，必須選用各種新型的耐熱鋼，耐蝕鋼，抗氫鋼和高強度鋼。這些鋼種及其相配的焊接材料目前尚未國產(chǎn)化。期望我國鋼鐵工業(yè)和焊材制造行業(yè)能在短期內(nèi)滿足鍋爐、壓力容器和管道制造行業(yè)開展的需要。2、在我國鍋爐、壓力容器和管道制造企業(yè)中，已推廣使用了多種技術先進的高效焊接法，引進了為數(shù)不少的現(xiàn)代化焊接設備，焊接生產(chǎn)的工藝水平已到達較高的水平。為適應鍋爐壓力容器和管道需求量的不斷高速增長，應當進一步開發(fā)，推廣生產(chǎn)效率更高的先進焊接方法和工藝。3、在高靈敏傳感技術，計算機控制技術和精密機械高度開展的今天，焊接過程的全面自動化已從實驗室進入工業(yè)生產(chǎn)領域，鍋爐、壓力容器和管道制造業(yè)有望率先實現(xiàn)焊接生產(chǎn)過程的全面自動化。參考文獻1．上海電氣〔集團〕總公司，等.上海發(fā)電設備焊接技術進展.能源工程焊接國際論壇論文集20052．柳曾典.壓力容器用鋼的純潔化3．Qiurongchen,NewBoilerandpipingMaterialsVGBPowerTech11/20034．W．BendickNeuewerksstoffentwicklungenfurmodemHochleistungskraftwerkeVGBPowerTechT/20045．P．U．HusemannFevelopmentstatusofBoilerandpipingMateralsforlncreasedsteamConditionsVGBPowerTech9/20036．SonjaFtahleimpipeline(Teil2)Schweiss-&Pruftechnik01/20047．Leifkarlsoon,weldingofsupermartensiticstainlesssteelssvetsaren02/20028．BertilPekkariThefutureofweldingandjoiningSvetsaren01/20049．AndrensKisch“Thetechnologyoftomorrow〞hasalreadybeenimplementedatBOPSIGinGermanySvetsaren01/199910．BjornTorstenssonESABweldingsolutionsforwindmilltowerproductionSvetsaren02/200511．PoldPascholdSubmergedarcweldingofsteelsforoffshorewindtowersSvetsaren01/2005火力發(fā)電廠高溫高壓管道上管座焊接魯福魁(山東省電力建設第三工程公司，濰坊261031)摘要：在火力發(fā)電廠安裝施工中，高溫高壓大徑管道上接管座很多，選擇適宜的焊接材料、焊接工藝和熱處理工藝，獲得滿意的焊接接頭。關鍵詞：火力發(fā)電廠；異種鋼焊接；焊后熱處理TubeSeatWeldingsonhightemperatureandhighpressurepipelinesinthermalpowerstationLufukui(ShandongprovinceNo.3powerstationconstructioncompany,weifang261031)ABSTRACT：Inconstructionofthermalpowerstation,therearelotsoftubeseatweldingsonhightemperatureandhighpressurepipelines.Wegetsuitableweldedjointsbyusingrightweldingmaterials,weldingprocedureandheattreatmentprocedure.KEYWORDS：thermalpowerstation;dissimilarsteelwelding;postweldheattreatment隨著電力工業(yè)的迅速開展，到2005年底全國將擁有1000MW及以上裝機容量的火電廠超過120座，高參數(shù)、大容量、超臨界壓力和超臨界火力發(fā)電機組的不斷涌現(xiàn)，對電站焊接接頭的質量要求也不斷提高，增大蒸汽溫度、壓力那么必然要求鋼材有更高的高溫強度，所以電力技術的開展在很大程度上依賴于材料技術的開展水平，焊接技術又決定了材料的使用，所以焊接技術也要緊跟材料技術的開展不斷開展提高。高溫、高壓管道與管座壁厚差異大，多數(shù)屬于異種鋼接頭，與鍋爐小徑管道相比，汽機四大管道設計壽命要長的多，且汽機四大管道接頭都是現(xiàn)場施工，焊接條件差，必須制定嚴格的焊接、熱處理工藝，才能保證焊接質量。由于目前同徑管接頭焊接、熱處理工藝已經(jīng)很成熟，無損探傷也成熟，因此汽機四大管道上各類管座焊接質量的提高將會將管道整體焊接質量上升到更高水平，加之以前這方面的總結經(jīng)驗較少，通過這次活動，拿出比擬好的經(jīng)驗出來。表1彭城電廠3號機組〔300MW亞臨界〕汽機四大管道上各類管座統(tǒng)計母管支管材質接頭類別規(guī)格數(shù)量主汽平安閥管座A335P91Mφ168×492平安閥A335P91/WC6Mφ168×492PCV閥管座A335P91Mφ160×451排汽管管座A335P91Mφ160×451熱工壓力A335P91/12Cr1MoVGMφ25×511熱工測溫管座A335P91/1Cr18Ni9TiAφ38×85疏水管座A335P91/12Cr1MoVGMDN402軸封供汽管座A335P91/12Cr1MoVGMDN401蠕脹測點A335P91/10CrMo910Mφ1632熱段平安閥管座A335P22Bφ168×342平安閥A335P22/WC6Bφ168×342排汽管管座A335P22Bφ194×341熱工壓力A335P22/1Cr18Ni9TiAφ25×55熱工測溫管座A335P22/1Cr18Ni9TiAφ38×85疏水罐A335P22/12Cr1MoVGBφ219×92疏水管座A335P22/12Cr1MoVGBDN401蠕脹測點A335P22/10CrMo910Bφ1632給水熱工壓力15NiCuMoNb5/1Cr18Ni9TiAφ25×55熱工測溫管座15NiCuMoNb5/1Cr18Ni9TiAφ38×88疏水放氣管座15NiCuMoNb5/20GBDN20/DN2511壓力表管座15NiCuMoNb5/1Cr18Ni9TiAφ25×53溫度表管座15NiCuMoNb5/1Cr18Ni9TiAφ25×56冷段熱工壓力A672B70/1Cr18Ni9TiAφ25×52熱工測溫管座A672B70/1Cr18Ni9TiAφ38×811焊接性分析表1中的接頭主要是A類和M類異種鋼接頭。2焊接工藝分析由于A類異種鋼接頭和M類異種鋼接頭，兩側鋼種化學成分、金相組織、物理性能差異較大，焊接時必須選用適宜的工藝才能獲得滿意的焊接接頭，根據(jù)接頭形式、規(guī)格選擇焊接方法、焊接材料、焊接參數(shù)和熱處理工藝。2.1焊接方法根據(jù)接頭形式、管件規(guī)格選擇焊接方法：主給水〔15NiCuMoNb5〕、主蒸汽〔A335P91〕、再熱熱段〔A335P22〕、再熱冷段〔A672B70CL32〕上焊接熱工壓力取源管座采用氬弧焊，其它管座和焊口采用氬弧焊打底+電焊填充蓋面焊接方法，主蒸汽〔A335P91〕上焊接各管座、平安閥氬弧焊打底和前兩道電焊時，在管道內(nèi)充氬氣保護，防止根部氧化，采用小電流，薄焊層，多層多道焊接工藝，每層厚度不超過焊條直徑。2.2焊接材料的選擇焊接材料的選擇是異種鋼焊接的關鍵，考慮接頭形式、管件規(guī)格、控制焊縫熔合比、焊后熱處理和目前公司焊接工藝評定等因素，焊材選用見表2；由于目前沒有A335P91/1Cr18Ni9Ti焊接工藝評定，結合熱工儀表管安裝要求，采用中間加套管措施進行過渡，在A335P91/1Cr18Ni9Ti之間加材質為12Cr1MoVG過渡套管，這樣就成了A335P91/12Cr1MoVG和12Cr1MoVG/1Cr18Ni9Ti焊接，有相應的焊接工藝評定,焊接流程如以下圖1：圖1主蒸汽管道〔A335P91〕上焊測溫插座焊接流程表2異種鋼接頭焊材選用母管支管材質支管規(guī)格數(shù)量焊接材料主蒸汽平安閥A335P91/WC6φ168×492R40/R407熱工壓力管座A335P91/12Cr1MoVGφ25×511ER90S熱工測溫管座12Cr1MoV/1Cr18Ni9Tiφ38×85TGS-310蠕脹測點A335P91/10CrMo910φ1632ENiCrFe-3再熱熱段平安閥A335P22/WC6φ168×342R30/R307熱工壓力管座A335P22/1Cr18Ni9Tiφ25×55TGS-310熱工測溫管座A335P22/1Cr18Ni9Tiφ38×85TGS-310/A307疏水罐A335P22/12Cr1MoVGφ219×92R31/R317蠕脹測點A335P22/10CrMo910φ1632ENiCrFe-3主給水熱工壓力管座15NiCuMoNb5/1Cr18Ni9Tiφ25×55TGS-310熱工測溫管座15NiCuMoNb5/1Cr18Ni9Tiφ38×88TGS-310/A307疏水放氣管座15NiCuMoNb5/20GDN25/DN2011ER80S/E9018-G減溫水、旁路15NiCuMoNb5/20Gφ168×223ER80S/E9018-G給水再循環(huán)、減溫水15NiCuMoNb5/20Gφ108×144ER80S/E9018-G再熱冷段熱工壓力管座A672B70/1Cr18Ni9Tiφ25×52TGS-310熱工測溫管座A672B70/1Cr18Ni9Tiφ38×81TGS-310/A307注：熱段蠕脹測點焊接，因考慮焊后不進行熱處理，應選用鎳基焊材。2.3坡口形式考慮管座氬弧焊打底質量，管座采用50~60°的V形坡口，母管那么開與管座內(nèi)徑一樣的孔，不再打坡口，如以下圖。母管開孔全部采用機械加工方法，嚴禁用火焰切割開孔，保證管座坡口和母管開孔處無裂紋、重皮、無油污銹蝕等。圖2平安閥管座坡口加工圖2.4焊接工藝管座及母管打磨符合標準要求，組對好并裝配牢固，先用氬弧焊點固焊3點，焊接材料、焊接工藝和預熱溫度等均應與正式施焊相同，點固后要認真檢查每個焊點質量，如有缺陷應立即去除，重新點固，對于壁厚大于25mm，管徑大于160mm的管座我們采用兩人對稱施焊，并采用多層多道焊；施焊中，要注意焊接接頭和收弧的質量，收弧時應填滿熔池，多層多道焊的焊道接頭應錯開，管座和母管焊縫過渡要平滑，因為此處壁厚變化大，應力最為集中。2.5熱處理工藝主蒸汽管道、再熱熱段管道、主給水管道上管座焊前預熱，預熱溫度按主管要求，采用遠紅外電加熱，加熱范圍如圖3所示：焊接過程中層間溫度不低于預熱溫度，主管材質為A335P91，層間溫度不高于300℃，其他材質，層間溫度不高于400℃。主蒸汽管道、再熱熱段管道上的蠕脹測點焊前按母管要求進行預熱，由于采用鎳基焊材，沒有進行焊后高溫回火處理，同一母管上焊接同類、同材質管座距離較近時〔如熱工壓力取源管座〕，為防止同一段管道高溫處理次數(shù)超過2次，爭取一次焊完較近的管座，一次性高溫回火處理完。表3各異種鋼接頭焊后熱處理溫度材質母管規(guī)格支管規(guī)格焊接材料熱處理溫度A335P91/WC6φ168×49φ168×49ER90S/E9018-B9750A335P91/12Cr1MoVGφ455×42.5φ25×5ER90S76012Cr1MoVG/1Cr18Ni9Tiφ455×42.5φ38×8TGS-310/A335P91/10CrMo910φ455×42.5φ16ENiCrFe-3/A335P22/WC6φ168×34φ168×34R30/R307720~750A335P22/1Cr18Ni9Tiφ747.5×42.5φ25×5TGS-310/A335P22/1Cr18Ni9Tiφ747.5×42.5φ38×8TGS-310/A307/A335P22/12Cr1MoVGφ560×26φ219×9R31/R317720~750A335P22/10CrMo910φ747.5×42.5φ16ENiCrFe-3/15NiCuMoNb5/1Cr18Ni9Tiφ355.6×26φ25×5TGS-310/15NiCuMoNb5/1Cr18Ni9Tiφ355.6×26φ38×8TGS-310/A307/15NiCuMoNb5/20Gφ355.6×26DN25/DN20ER80S/E9018-G590圖3平安閥管座預熱、熱處理加熱片布置圖2.6管道布置要求四大管道上的疏水管道和熱工壓力取源管布置要合理，設有U形膨脹彎，如圖4，留有膨脹余量，防止機組啟動、停機時，管道膨脹、收縮受限,造成管座根部應力集中過大，導致管座焊縫產(chǎn)生裂紋，最終發(fā)生泄露。圖4U型膨脹彎設計3無損檢驗焊前所有合金鋼管件進行了光譜復核，防止管件材質有誤。管座焊接并熱處理完后，及時進行無損探傷，采用外表滲透探傷，防止外表有開口形缺陷，并進行了100%光譜復核，防止用錯焊材，并對熱處理后的焊縫做了100%硬度檢驗，沒有超標的，全部符合標準要求。4結論彭城電廠#3、#4機組四大管道上焊接的各管座質量優(yōu)良，投產(chǎn)1年來，沒有發(fā)生滲漏，為機組穩(wěn)定運行創(chuàng)造了根底。高溫高壓管道上焊接各類管座，嚴格控制好焊材選擇、坡口制備、焊接工藝和熱處理工藝是可以獲得滿意焊縫接頭的。參考文獻1.?焊接工藝評定規(guī)程?DL/T868-20042.?火力發(fā)電廠焊接技術規(guī)程?DL/T869-20043.?火力發(fā)電廠異種鋼焊接技術規(guī)程?DL/T752-20014.?火力發(fā)電廠焊接熱處理技術規(guī)程?DL/T819-20025.?焊接工程師手冊?陳祝年編著.北京：機械工業(yè)出版社，2002.16.?耐熱鋼焊接?錢昌黔主編.北京：水利電力出版社，1988作者簡介：魯?？?976-〕，男，助理工程師，從事電站焊接技術工作。輕一、逃長輸輝管道戚的特糾點磨長輸孫管道好作為娛鐵路遍、公牲路、宜海運貪、民鼓用航趨空和螞長輸蛾管道飄五大商運輸葵行業(yè)熊之一誓。其嗚輸送戚介質捎，除殖常見繭的石們油、奸天然趙氣外萄，還姐有工客業(yè)用痰氣體倚如氧漂氣、勸co長2守等、零乙烯愚、液辜氨、山礦漿秀、煤洋漿等穗介質涼。除劉煤漿廉管道淘仍在伙醞釀令階段普外，胖其他慈輸送兄介質挑管道塌在國旋內(nèi)均努有成絮功建節(jié)設、燃運行捷業(yè)績處。犬管道爐作為木運輸切行業(yè)窄中一報個單仇獨兇系統(tǒng)盞，與憂其他竄運輸嚼系統(tǒng)梅有以險下幾納方面印的不即同點傷：眨１．新管道蠢與輸趨送介編質相熄對流亞動，脈這就綠要求爺管道真內(nèi)部價盡可醫(yī)能光西滑，他減少慌磨阻用；另上外考慌慮介宜質的肆腐蝕腳性，賭在設神計上停要增單加相券應的艘裕量下。忘２．亞管道籃是相席對固馳定的燒。即丈管道探埋于噴地下系，除煌改造燭、敷傭設新裹線路客等原衣因外釘，管纏道一誘般不震會發(fā)除生位耐移。憤３科．輸匙送的析連續(xù)扶性。渾即管罩道一隙旦建匯成、帖投產(chǎn)蓮，一滋般情涂況下露應連澆續(xù)運亞行，德相應遮地增乒加了既不停杯輸帶傲壓維漏修的墊操作渠難度殿和危鄙險性劇。濁４．設在役烏運行痛的管面道對鮮地面哲建構得筑物枯或區(qū)虎域長鄙期構訂成威膚脅，紅尤其躁是天督然氣磨、煤指氣、剪lp油g等檢易燃柜氣體輩管道艙，其暫威脅席程度忙更大門。潔５．丸長輸天管道偏除特貼殊地吵形，躺一般里均為熔地下冒敷設掛，運柏行中掘不易岔發(fā)現(xiàn)鼻潛在娛的危狀險，而尤其賭是建緊設中捐未檢篇出的肌缺陷兵。封通過驕上述展分析艙，說綢明管回道質伴量對喝其安黃全運舞行和診使用茫壽命嫁是非搏常重豆要的形。因服此，脂管道絲焊接嘉質量款是影恰響管閉道質唱量的亭極其扒重要再的因給素。鈔二、裂焊接嚇在長貧輸管謝道建旨設中宇的特葵點廊１．饅流動昂性施正工對桿焊接內(nèi)質量委的影詞響。滋施工左作業(yè)甩點隨挖著施駛工進伐度而更不斷第遷移龍，與屆工廠宴產(chǎn)品瘋生產(chǎn)批相比殖，增帖加了杜施工醫(yī)管理太、質美量管杏理、換平安市管理爐等方雄面的訂難度喬；因蓋焊接盆作業(yè)包處于健流動毛狀態(tài)腿，對阿保證辨質量譯相對館增加追了難耳度。榮２．茅地形榮地貌熔對焊劑接質償量的晚影響嚷。施僚工單碎位沒扛有能獄力選蝦擇理荷想的引施工丟場地悄。一器條長瘡輸管笑道可鋪能會核遇到潔多種披地形常如腔西氣柔東輸膜工程弱，自指西向捎東途著經(jīng)戈恭壁、鑰沙漠茂、黃駛土高憶原、細山區(qū)暖、平傘原、喇水網(wǎng)卸等，楚地形床地貌近對焊英接有梢直接鐵影響船，所莫以要猶因地采制宜誘，選筆擇不蘇同的棍焊接塔方法胞來滿乖足工腸程的微需要俊。勺３．懼環(huán)境側對焊滔接質擱量的漠影響澇。風產(chǎn)、雨掀、溫系度、婆濕度熔等自脂然環(huán)督境，風與焊暑接質嫁量高蠻低有程著一鵲定的內(nèi)關系清。鐵４．剃除現(xiàn)位場雙噸聯(lián)管曾焊接伙外，家焊接蓮設備幻、工厭藝、孫材料暖及焊堪工技妹能等慨因素抖，對娘焊接度質量瞇有很振大影扒響。心５．侍人文造、社苦會環(huán)始境對麗焊接拖質量暈的影膜響。煮在我梳國的詠東部碑人工格密集腫地區(qū)燈，由卷于種投種原出因，涂施工蜜不能庸連續(xù)臂進行晃，往倦往給光現(xiàn)場費焊接玉帶來槐困難挺。由壇于外埋界因村素干紗擾，寫造成沉現(xiàn)場潛留頭毫多，匙連頭靠數(shù)量院增加自，質保量難扒以保送證，玩也使?jié)澈附有瘫惧X問上升錦。登三、漠管道殼焊接綢現(xiàn)狀北隨著舞社會菊技術膽進步撈，長動輸管習道焊血接技押術也萌在逐義步提施高。就１．霸國內(nèi)慧情況股：錄1.征1似20梅世紀插70調(diào)年代固及以也前，希管道后建設醫(yī)中焊濫接以詳傳統(tǒng)效手工話焊方繡法施俱工，糟該焊宏接方移法由環(huán)于焊獸接速低度慢蝕、焊持接質跳量低鑒已不擋再適親宜在濱管道椒建設茂中應咳用。逝1.葉2勵20灣世紀坐80素年代綿初，愈管道泡局引根進了鄉(xiāng)美歐賄的手貸工下喪向焊貞工藝歲，并華逐步牢推廣揭到大算局部抽施工鋸企業(yè)斬，質淹量上穴了一觀臺階只。當待時按衰焊縫值延長乎米統(tǒng)檔計質姑量，何ｘ射賭線一叼次合相格率旗達鄭95輝%以釘上。迫該焊屠接方遞法已罩取代篩了傳尖統(tǒng)手旦工焊洋方法點。矩1.敵3絨20壽世紀闊90衰年代毅初，喪管道爪局從杜美國辨引進堂了自劈保護降半自厚動焊海設備釘和工已藝。斑經(jīng)過霧培訓康，將丈該工活藝于當19牧95濱年首訂次在蘆突尼勞斯工律程中藏應用沖，在撥以后冰的庫式鄯線壩、鄯孫烏線臂、蘇忌丹工漏程及旱澀寧珍蘭、膊蘭成布渝等膏管道慰工程吧中是財主要欄的焊陡接方感法。焦其焊花接合櫻格率螺按焊氧縫口就統(tǒng)計逮，可陽以達西到哲95戒%欺以上醒。其妖優(yōu)點誓是連陵續(xù)送坊絲、理不用蠟氣體約保護扛、抗溫風性翼能較御強得4稱、呢5濾級風珠以下止、焊臟工易掛操作萬等。虹其缺宋點首丘先是虧不能盲進行跌根焊軌，需鄭要采民用其達他的饅焊接雙方法伏進行客根焊奏。目湖前美染國兩燦家焊矮材廠煌家生盈產(chǎn)的廁焊絲記都不現(xiàn)能實醋現(xiàn)根腫焊焊泊接，摩林肯乒公司驅原推谷出的敘nr肚-2竭04亮因工粒藝不漁過關戒，廠食家建統(tǒng)議改艇用下騎向焊砌完成凳根焊忍。其摟次是訊缺陷天集中披在夾心渣上愚，這改與手灰工焊略根焊寨無關爆。另互外，溫操作運不當群時蓋岸面易靠出氣仿孔。軍1.饑4倦自保芳護半村自動英焊焊醬材主羊要依梨靠進噸口。蜘管道饒局從嗽19桃94價年開石始試該驗以低來，遙一直要沒有密取得孫成果般。據(jù)巡了解菊，國寇內(nèi)有突幾家章焊材汽研究多機構侍進行虛了研鍛制，恨至今確未見哨正式輪產(chǎn)品收，在蘇各屆者焊接詠展覽港會上丹均未躬見產(chǎn)稍品。層1.命5盤19騎93末年，他管道稻二公異司在備輪南皺～庫繁爾勒女輸油感管道還上首廣次應亂用雙綱聯(lián)管騙焊接籍方法晃。雙跪聯(lián)管柳焊接梢方法姻在以高后的慚陜京渠輸氣集管道張、蘇齊丹管綁道工子程中登局部盼采用馬，收茅到了或較好鎖的效拿果。持該焊霸接方豎法積蓬累了略豐富布的經(jīng)螺驗。悅1歐.6草2皂0滔世紀鐮60寧年代蓄，國串際上押就開籠始在幻管道匪工程菌中應洪用自靠動焊袍技術崗，自刺動焊書技術萬適用姜于大桃口徑砌、大瘋壁厚撫管道裙，大半機組咸流水揚作業(yè)葛，焊沸接質倚量穩(wěn)紅定，撓操作飯簡便葬，焊潛縫外組觀成滔型美歸觀。塌自動嚼焊技唉術在踐國內(nèi)墓大規(guī)衛(wèi)模應覽用是憲在西樹氣東頓輸管癥道工刑程中菜。魄在西動氣東慣輸工永程中梁，管愿道二植公司興引進餡了培no哨re幫as海t纏公司登自動油焊機疑aw效97帳-1設；石鉛油天底然氣三管道補科學追研究噴院承妨擔管壘道局血“九濤五〞吐科研譜課題悲——疊全位咐置自灑動外鵝焊機香，該助工程襲獲中控國石界油天聲然氣橫集團散公司塘科研竭二等膽獎、允中國決石油眾天然庭氣管以道局疾科研近一等沒獎。澇這兩絡種焊哭機已臂應用倡到西臨氣東襪輸工影程上準。其爬他油窮建單逗位也宜引進碧了國栗外焊饑機，伏作了奉工程焰前的盟一系掏列準澇備工攤作。它目前惑采用穩(wěn)的根犬焊方尊法主錢要有葵五種拍，一央是內(nèi)便焊機聯(lián)，二撓是外盲焊機烈，三券是亡st瘡t根些焊，碧四是蚊外焊餓內(nèi)襯箭強制偏成型駝，五丘是手丸工根聯(lián)焊。淋為了析解決久根焊回問題槍，管紋道局吃從債no固re古as漂t黎公司儀購置箏三套欲管道長內(nèi)焊眠機暮董型號怎aw半40界-4玻2到，已誘在西吐氣東顯輸試沒驗段抽上進慎行了鹿應用扣。內(nèi)號焊機餃具有啄焊接壟速度忽快、潑直徑徹10匠16壟毫米吼管徑戰(zhàn)，根錯焊時竊間飽lm公in肺、內(nèi)聯(lián)焊道贊成型酸美觀柳的優(yōu)喪點，昆但由釘于設帶備結掉構復卷雜，絕在管恩道施拼工過秋程中雷設備就故障蔬較多罵，設尚備需邪要配戲備備鬼件和已高技瘡術水偵平的幼維修隔人員明。肉19規(guī)97肆年，笨從林悄肯公述司引蹈進了暴st究t皆焊接牧設備航和技渠術，發(fā)首先興在蘇灘丹雙辰聯(lián)管采焊接株上應農(nóng)用，繞此次抓西氣羅東輸痕也作饑為一喪種備底用方鍋法。份相對至其他常焊接語方法袖，羊st考t根屆焊具騰有焊倍接速虎度快稅、焊叔道光昌滑、攜不易嗎出缺臂陷的括優(yōu)點訪，但強其要灘求對誓口的鑰質量漲較高己，受銜風的搶影響條較大蓋。滔傳統(tǒng)饞或下抄向焊商方法租手工跑焊根竟焊，者也不爽失為群一種祝工藝練。由合于根徑焊后該手工洋操作普進行爛清根出，清叨根后祖的焊栗道不蒸規(guī)那么鍵，自臺動焊木熱焊鞭、填址充容遍易出櫻現(xiàn)缺問陷，伐主要民是夾特渣和抬未熔織合。曾pw撲t幸外焊蒼根焊立成型童焊接訴設備滾pw事t-澇nr揉t國為意謹大利決pw拾t汪公司倆研制附，已向在法蘆國管體道上分進行賠了應演用。不據(jù)考愉察，帆應用爆效果銹較好傻，能田保證翠3毫章米錯垃邊量敏內(nèi)兩島側熔傲合。鐵據(jù)了忽解，嶄該設焦備在動電源膊上有愿相應德功能習支持六，配鞭以合撐理的燥工藝公參數(shù)訪，達院到內(nèi)擊部成隨型良墾好的事目的塵。石游油香系統(tǒng)惱已購發(fā)七套開，設腸備應捏用情著況要憑在西蝶氣東旬輸工狐程應系用后冠下結促論。袋評外焊已內(nèi)銅頓襯墊嚇強制電成型槐根焊苗，石著油天尼然氣羨管道優(yōu)科學浮研究捷院早民已研閑制專遙用了扇對口他器，肉并做遙了大參量試加驗，奪能夠姜滿足打工程兇技術錘要求貧，但域由于引西氣街東輸壽工程登不允更許采沖用該什技術持，故口未做求進一繁步工受作。潮以上芬?guī)追N休設備晶各有癥特色棕，其私中以礦石油塌天然甚氣管樂道科惕學研轟究院震的技削術含認量較中高。棉自動仍焊技狀術其粗缺點容表達枯在：構一是辨對管怕道坡奸口、豬對口們質量習要求澆高，艇即要晃求管挖子全事周對慮口均滲勻；薪二是墓坡口詞型式蓋要求號嚴格裙，當度管壁欣壁厚句較厚晌時，丹確定欣工藝跟時采章用復坑合型梁或ｕ蜂型坡致口，勉不能敢僅考咽慮減伯少工澤作量美，更棍重要天的是遮要考棄慮到外坡口源對焊刮接質刺量的圾保證宋，小馬角度上v暫型坡偉口雖板然簡雜化了擾施工儲程序堅，但然從保斜證質蝕量角召度分橡析，篩復合磁型坡俘l傅或掉u型停坡口長更優(yōu)翼；三賴是受禾外界糧氣候話的影己響較貓大，陽這也槍是氣妹體保揉護焊腿的普臂遍問掘題；岡四是課遙遠爬地區(qū)治氣源農(nóng)問題界，尤疤其是別氬氣凍，如積西氣捧東輸赴工程增西部丸平坦補，適麗合于晶自動臺焊，己但是冶氬氣躍氣源片較遠柳，混染合氣慚體只敗有西黃安較枕近，秒無形半中增松加工尋程成嬌本。顛通過教分析回，自膜動焊趨最正確立匹配景應該繼說是風外焊攝內(nèi)銅茅襯墊職根焊平強制我成型研加外棗自動決焊，勸因為什該設矛備簡池單，魂容易烘保證逼內(nèi)部做成型基，有算試驗況證明嗎滲銅合問題伏是有毫條件沉的，院工藝花適當介，完寨全可仗以避琴免滲偷銅，帽或不超致造宋成危漁害性怕結果間。弄根據(jù)代以上命分析于和各蘭種焊眉接方豐法的未應用錄情況出，個外人認犧為，禍在一啄般情執(zhí)況下雕，長軌輸管厚道焊懼接應控以自斑保護貫半自陜動焊幸為主蜂，像僵西氣準東輸確這樣裳的管魯?shù)拦るm程，覽平坦絲地段努宜推凈廣應晃用自蟻動焊薪，手框工傳黨統(tǒng)焊纏接方堂法及理手工接下向獲焊接垮方法匆為輔爹，在珠條件印允許臺情況蠢下，礎可以秋采用診局部峰雙聯(lián)萌管焊蒙接。歐２．鑄國外隔長輸騾管道脆焊接紙現(xiàn)狀攪：芬在國析外，縮科學蛾的發(fā)蒙展帶兄動了超焊接搞的技炒術進乖步。供國際勝上大眉直徑蘿管道虹施工俗以自渣動焊刑接為嫂主，坊其代漂表性園的管作道自告動焊繪設備存及工臂藝，散當屬各美國宏cr瘡c-考ev僑an燥s。偽根焊衛(wèi)依然賺是最駁根本掉的問角題，辟據(jù)了川解，攏當前躲配合歲自動慚焊的碰根焊封方法獎主要敵有兩錘種，會一是壁內(nèi)焊匙機，跌二是芒帶銅莊墊對瑞口器裙外焊勿根焊倦成型符。爺〔１里〕內(nèi)照焊根炮焊情世況前塑邊已申講述越，這擊里補唇充說爆明的仔一點惡是由偽于設暑備十形分復區(qū)雜，舍易出畫現(xiàn)故耍障，闊為保妙證管婦道連男續(xù)作薄業(yè)，店不讓姜內(nèi)焊升出現(xiàn)哥故障案而影留響整抗個機沿組停胞工，宮往往雖要求江內(nèi)焊決機有銳備用咳設備像，即篇一個件機組管備用測一臺制，或斬兩機剩組備槍用一鐘臺，蝶同時晴加強置設備拾現(xiàn)場枝維修崇設施盒、備書件及崖高水跟平維舍修人額員的豬配備卻。備亮用焊煉機是柳好的鮮方案蹄，但壓焊機梢價格霞較高多，成拋本增璃加。衰〔２接〕帶數(shù)內(nèi)銅叫襯墊袋對口盟器外詞根焊狀成型切工藝挎，已斧在國讓外很址多管間道上友應用佩，尤侄其是型在海毀洋管翠道上森應用仁更為遙廣泛紗。其慢中酷al饑li暈an災ce和管道劫和其踩他一駝些陸宋地管諸道也皇有較牲普遍瓜的應喇用?；煳鳉飧蓶|輸坊工程偉拒絕克使用午這一主工藝困的原患因在閃于兩碼方面劑，一昨是滲巧銅問授題，歇二是尿內(nèi)部忙成型朋有尖劉銳金餅屬，倘對通君球掃促線有宇影響剝，下話面就形這兩研個問翻題進壓行解偶釋。插——摘滲銅飄是否爹影響燙焊縫畫質量帥。法梯國式da駝sa偶公司濾曾對紫x7綁0煎管道依做過涼一系窯列試悟驗，留試驗撫管道榆規(guī)格患為直桶徑翁91蜂4便×純19癢毫米拋，試掩驗條參件是工調(diào)整夸對口影間隙供擋加大拌、縮頌小間蝶隙、循調(diào)整監(jiān)焊接幣電流把〔常表規(guī)電籮流和質增大掏焊接磨電流年15姑a〕光。對居不同存試件擺分別腳進行弟加載享疲勞震試驗弟、常譯規(guī)力源學試啟驗、傷寬板悔拉伸內(nèi)試驗裝。及試驗偷證明炒，加出大間盾隙、辰增加育電流緣，有率滲銅俗現(xiàn)象剃；減桐小間拳隙無鋤滲銅盤現(xiàn)象凍。不誰滲銅沈及極習其微部量滲矮銅的疫焊縫責，完怕全滿協(xié)足設且計要豈求；摧對于籍極端氧工藝罷，滲踏銅較劇嚴重罵的焊側縫，觸軸向務加載船疲勞敏試驗天，未密出現(xiàn)咱從滲剛銅的立焊縫傻根部聚發(fā)生善破壞聽現(xiàn)象降；寬騾扳拉時伸試腰驗沒滿有因鍵根部據(jù)滲銅膚對管租子承侵載能灣力產(chǎn)抗生不作利影先響，直瞬間遙過載暈試驗視失效順也不星是由戶根部嶼滲銅坑引起撇的，交而是歌由鄰叛近部捎位塑群性變鼻形引榴起的熟。層法國沸試驗打結果茂完全儉證明巡銅襯僑墊滲企銅問踢題可線以由仇調(diào)整拖組對戀間隙煎和焊慢接電應流來火防止認，即友使惡黑劣條罪件下機有滲家銅現(xiàn)選象，迎對管獸道焊匆縫不卵存在勾明顯畜不利傲因素浮。臘——點內(nèi)部母成型婦鋒利駐金屬腫的處趟理。腦銅襯志外焊質根部唉成型第內(nèi)部涼有尖便銳金浩屬問系題，論客觀挨地講壩，如偏果確桂實存蓋在，貫會對房通球造掃線促造成敏不利掙影響慌。事黨實上誤只要驕設備吃合理推，其堡銅襯沃的動旬作形壓式、蒜外形岔尺寸董恰當租，完冠全可青以避神免這免一現(xiàn)臂象發(fā)蹦生。興當然辣，影鄙響內(nèi)曬成型約不單僻是設杰備問唐題，敢對管快子端英部尺宋寸和浪形狀鴿也應縣有較趁嚴格菊要求回，如辮管子狼端部鉤不整窩〔主撫要指未的是冰錯口詳〕，掠設備裳很難徑彌補許這一距缺陷熊而焊雄出好侄的焊創(chuàng)道。申石油釣天然來氣管嶄道科灰學研責究院妖在這樸一方受面做陣了大中量的黃工作砌，包洗括研賺究對逃口設釘備、走調(diào)整辜合理圖的焊固接參己數(shù)以殲及錯愧邊量榴的大包小等涂，通趟過一籌系列陷的研煉究說攔明，歐這一興問題葬可以菜通過奸合理沫的工買藝和治嚴格擺的對好口來劫解決陳。己通過松對這棕兩種逝根焊幸方法北比擬金，后是者對圣管道偶現(xiàn)場固焊接藍更適丑用，封一是對設備或簡單象，不任易出其故障氧，二信是成風本低太，三聽是易議于焊嗚工操檔作。頓〔３及〕意叉大利逝pw摘t-獄nr吊t齡，是漢近兩陜年才失開發(fā)灣的新匪設備眾，僅釋應用憶在法姓國兩寸條管尼道上黨。通腦過引惑進，冒在西椅氣懼東輸冬工程餃中應趣用之留后，汪再對譜其做壇出評壽價。找〔４曠〕俄溫、烏機〔前完蘇聯(lián)分〕閃賽光焊堅方法銀。管前蘇依聯(lián)閃繪光焊豆是為父烏依弓連戈承到西脆歐管飲道走互廊〔性直徑眨14鄙20嘩〕工藥程研雨制的穩(wěn)。在編20侍世紀敵70珠～葡80雷年代聯(lián)，開吩始推孝廣應杰用閃謎光焊鎮(zhèn)技術淘，據(jù)恩介紹制該方和法已債焊接尺了萬曲余公互里管喝道。娘由于食種種辜原因慎，籍20裂世紀同90游年代駛后一檔直沒翅有應禾用。見不過煙自勁19犧95苦年以擦后，聞俄羅烈斯又見將這售一方帝法提紀到日澆程上條來，舒并就驕該方紗法完妙善了擊技術介規(guī)程練。篇20俗00繼年護7意月，綠管道狐局考稈察團沃到俄漏南部蓬克拉黎斯諾牲達爾馬參觀孟一條管輸油繼管道顆x6老5講，直厘徑綠10多16汗×才10跌.3騎采用決的自獎動焊鞏。管侍道局括曾就晝西氣莫東輸戶工程軋和巴楊頓焊沉接研別究所禮簽了甜意向戶，如蜓閃光糧焊工距藝能戒滿足茂西氣貝東輸才工程北，可駛訂購預其設胞備。鉆該設套備在趙西氣徐東輸批工程么中應歡用有臭兩個置關鍵頁問題斜，一北是焊紛縫韌六性，捏二是俘內(nèi)部類毛刺筍。慌——嗚焊縫齒韌性敲問題中。巴濱頓所偏通過撐對西識氣東魄輸工字程板住材試炎驗，習焊縫斧的韌新性不帥能滿鐵足西彼氣東駐輸工禁程要膚求〔蘋單值擾56鵝j施、平堆均豆76斗j效〕。刷其試螺驗結請果是直：焊梢態(tài)下待兩個蔑試件培僅為她16舒j尺、東1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