锅炉制造和焊接技术发展

时间:2022-11-06 08:20:03 来源:网友投稿

摘 要:近年来,我国的锅炉制造技术有了较大提高,无论在使用材料方面、还是在锅炉结构方面都有较大突破。作为锅炉制造中一种最重要的方法和工艺,焊接技术的好坏对我國发电装备制造等行业产生着直接影响,近年来锅炉焊接技术有了较大发展,从而促进了锅炉制造技术的发展。本文对锅炉制造技术和焊接技术的发展现状和发展趋势提出了自己的观点。

关键词:锅炉;制造;焊接;发展;现状;趋势

中图分类号:TG457 文献标识码:A

1 锅炉制造技术的发展

1.1 超临界锅炉发展迅速。我国早在2002年就将超临界锅炉的开发列入了国家863计划,此后,各锅炉厂先后引进了ALSTOM、MB、BHK等国外先进的超临界锅炉制造技术,到2005年我国的超临界锅炉不仅能完全满足国内需要,还超过了百余台。毋容置疑,我国超临界锅炉必将朝着参数更高、容量更大的方向发展。

1.2 大型“CFB”锅炉的发展。20世纪90年代,我国就开始使用CFB锅炉,第一台锅炉是从法国进口的,容量接近300兆瓦级。最近几年来,各大锅炉制造厂与国外厂家进行了多种方式的合作,CFBC锅炉的研制和开发取得较大成绩,锅炉的容量记录被连连打破。

1.3 锅炉制造材料的发展。在前苏联钢材的基础上,我国锅炉用钢逐步发展了起来,在引进美国CE锅炉制造技术后,我国锅炉制造的用钢体系逐步建立起来,并表现出自身的一些特征,如锅筒主要采用Q245R、19Mn6、BHW35,集箱及管道主要采用12CrlMoV、20G(WB36、SA106C),蛇形管主要采用20G(ST45.8、SA210C)、15CrMo、G102、18Cr8NiTi 等。

1.4 锅炉结构随着制造技术的发展不断变化。锅炉不同,结构也有很大变化,尤其是余热锅炉、CFB锅炉、超临界锅炉以及超超临界锅炉都有一些独特的新结构,传统的制造方法已不能满足需要,必须采用新的制作方法和工艺。

2 我国锅炉焊接技术发展的现状

2.1 焊接技术方面。改革开放、特别是进入21世纪以来,我国锅炉焊接技术发展迅速,纷纷投入资金推行世界上先进的焊接技术、焊接工艺和焊接设备,以适应市场对锅炉的参数、容量和炉型等方面要求的变化以及新材料和复杂不见的制造要求。

2.1.1 汽包焊接。汽包是亚临界锅炉核心的关键部件之一,其主要作用是集水、集汽和分离汽水。汽包的主要构成有封头、筒节、汽水连接管座、下降管、以仪表阀门和汽包内件等,主要焊缝有环缝、纵缝;汽水连接管的焊缝和下降管焊缝等。

经过几代人的努力,汽包的焊接出来了许多高效的焊接方法和焊接工艺。在锅筒的环缝和纵缝焊接方面,有焊条电弧焊+常规埋弧自动焊、电渣焊和焊条电弧焊+窄间隙埋弧自动焊等;在下降管管座焊接方面,有埋弧自动焊、焊条电弧焊和药芯焊丝半自动气保焊等;大管座焊接要求每一个接头必须全焊透,常用的焊接方法有马鞍埋弧自动焊、半自动气体保护焊和手工电弧焊等;在汽包内件和其他附件焊接方面,主采用半自动焊条电弧焊和半自动气体保护焊,还没有实现自动化和机械化。

2.1.2 集箱焊接。根据筒身直径和壁厚厚度不同,分别采用手工氩弧焊+焊条电弧焊或手工氩弧焊+焊条电弧焊+埋弧自动焊的方法对其环缝进行焊接;集箱大管座的焊接通常采用TIG+药芯焊丝保焊或手工电弧焊的组合焊法;受热面管座的焊接方法一般采用TIG+手工电弧焊或手工电弧焊 ;对于蛇形管的焊接主要采用自动热丝TIG焊和TIG+MIG两种焊接工艺。

2.2 焊接材料方面。近年来,锅炉焊接材料得到了很大的发展,主要表现在以下几个方面:气体保护焊焊丝质量提升较快,焊丝直径更加均匀、氩弧焊焊丝的包装更加合理,焊丝镀铜质量和送线性都有了大幅度提高;在开发药芯焊丝方面成绩显著,开发出性能优越的碳钢焊丝,并在此基础上研究出E811-B2、B3等新型药芯焊丝;埋弧焊丝的盘装和镀铜大大方便了生产、提升了焊接质量。

2.3 计算机在焊接理管上的运用。21世纪初,计算机商用软件平台就开始走入锅炉生产企业,被运用到焊接材料的管理和验收、焊接工艺规程管理和自动编程等方面,焊工管理网络系统的开发和利用让异地焊工管理成为可能。

3 锅炉焊接技术未来的发展趋势

3.1焊接材料越来越国际化。由于我国目前锅炉生产大量使用国外研发的不锈钢和耐热钢,其焊接材料也自然依赖进口,这就必然导致焊接材料的国际化程度将越来越高。

3.2 焊接自动化程度将逐步提高、机器人焊接将部分取代人工焊接小口径管全位置脉冲热丝TIG焊机将逐步取代手工钨极氩弧焊,焊接质量将大幅度提高;管道、集箱以及汽水分离部件环缝的焊接方法将逐步被窄间隙热丝TIG或者该焊接方法加埋弧焊取代;集箱大小管座的自动焊接在设备和技术上将得到突破,立体马鞍焊缝的焊缝和自动排道跟踪问题将得到解决;自动焊接设备的效率将进一步提高。

3.3 气体保护焊将得到进一步发展。气体保护焊效率高、焊接质量好,已被广泛应用于汽包附件、膜式壁、集箱大管座等的焊接中,未来将会应用到更多构件的焊接上,自动气体保护焊和药芯焊丝气体保护焊将成为今后的发展方向。

3.4 焊接环境将得到改善。目前的焊接方法产生的烟尘较多,烟尘处理设备设施还不能满足人们对环境质量的要求。因此,国家和企业必将花大力气解决焊接环境问题,营造更健康、更安全的锅炉焊接环境。

结语

改革开放以来,我国的锅炉制造技术和焊接技术都有很大的发展,生产的锅炉容量不断被刷新,焊接质量越来越高,焊接环境逐步得到改善。但是我们必须清醒的认识到,我们在锅炉制造和焊接方面与发达国家还存在不小差距,很多技术和材料对进口的依赖程度还较高,我们必须加大研究力度,缩小差距,形成具有自主知识产权的先进锅炉制造和焊接技术,以适应经济和社会的发展。

参考文献

[1]柏春燕.浅谈锅炉焊接工艺技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊), 2010(07).

[2]郑建峰.有关锅炉制造焊接工艺分析[J].科技资讯,2014(05).

作者简介:吴海春(1982—),男,江苏海安县人,助理工程师,机械专业。

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