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1.技术原理镜面焊焊接技术,就是依据镜面成像原理,在肉眼无法观察到的焊口位置附近放置一面镜子,通过观察镜子内的熔池来控制焊接操作的一种方法。2.主要用途在超超临界火电机组塔式炉安装过程中,由于组件管排数量大,管排节距小,焊口的局部位置肉眼无法观察到,给焊口的焊接带来了意想不到的困难。必须采用特殊的“镜面焊”焊接方法进行焊接。本成果通过研究镜面焊工艺,制定了专门的镜面焊焊接操作培训方案,利用设计制作的专用镜面焊练习模拟架、焊接专用镜对焊工进行镜面焊焊接培训,使之掌握肉眼无法观察到焊口的焊接方法,保证焊口优良的内在质量、外观质量。同时优化组合焊接顺序,提高工作效率,缩短塔式炉的安装工期,解决塔式炉的安装速度慢的关键问题。3.关键技术根据镜面焊的原理及使用的便捷性,同时为了防止在焊接过程中镜子在高温下炸裂,研制了困难位置焊接专用镜。焊接专用镜是由超亮不锈钢和高强度磁铁组合而成。通过一根挠性金属软管与一块强磁铁相连。镜面与金属软管通过万向节连接,可360°旋转,方便焊接。通过对锅炉图纸的研究,设计制作了专用的镜面焊练习模拟架,以保证焊工的练习环境接近实际焊接的环境。在实际焊接过程中,由于管排节距实在太小,定制了可以360°改变焊枪角度的挠性氩弧焊枪,根据现场的具体焊接位置和障碍,弯曲焊枪手柄和焊嘴之间的角度,让焊工握枪的手能放在一个可以操控的位置,使得焊接作业能够顺利进行。下面是工程实践中常用的几种焊接堵漏方法,供大家学习和提高。 1锤击捻压焊接法 此方法适用于低压容器及管道的裂纹或砂眼、气孔的焊接法。施焊尽量使用小直径焊条,焊接电流要严格按照工艺要求,操作采用快速焊法,用电弧的热量加热漏点处周边,熄弧后,用手锤或尖铲迅速向泄漏处挤压,边焊边锤击焊缝。 2.铆接焊法 有些裂纹较宽或砂眼、气孔直径较大时,采用锤击捻压有困难,可先用合适的铁丝或焊条将裂纹或孔洞铆住,以减少外漏的压力和流量,之后再小电流快速焊完成焊接。此方法操作的要点是一次只能先堵塞一段,然后快速焊,堵塞一段焊一段。如图1示3.顶流焊接法 有些泄漏是因为腐蚀、磨损减薄而造成,此时不要直接对泄漏处焊接,否则容易造成越焊漏洞越大。应在泄漏处的旁边或下边合适的位置点焊,这些地方没有泄漏,先建立起一个熔池,然后像燕子衔泥垒窝一样,一点一点向泄漏处围焊,逐渐缩小泄漏处的面积,最后再用小直径的电焊条合适的焊接电流封焊泄漏处,如图2示。4.导流焊接法 适用于泄漏面积较大、流量较大或者压力较大时的焊接,如图3所示。根据泄漏处的形状制作带截流装置的补板。泄漏较为严重时,截流装置用一段导流的管子,在上面装一个阀门;泄漏较小时,补板上预焊一个螺母即可。补板的面积要大于泄漏处,截流装置在补板上的位置一定要正对着泄漏处,补板与泄漏处接触的一面涂上一圈密封胶,让泄漏的介质从导流管流出,以减少补板周围的泄漏。补板焊好后,关闭阀门或拧紧螺栓即可。5.套袖管焊接法 管道因腐蚀或磨损而大面积泄漏时,用一段同直径或正好能抱住泄漏管径的管子作为套袖管,长短视泄漏处的面积而定。把套袖管对称切开成两半,焊上一个导流管,具体焊法与导流焊接法相同。在焊接顺序上应先焊接管子与套袖的环缝,最后焊接套袖的焊缝,如图4示。6.对渗油容器的焊接 不能采用连续焊接,要保证焊缝的温度不能升得太高,采用点焊法,同时降温冷却。如点焊几点后,立即用浸水的棉纱布对焊点降温等。 有时候,需要对以上各种堵漏的方法综合利用,焊接堵漏需要有灵活性,才能保证焊接堵漏成功。 但是,焊接堵漏的方法,不是所有的金属材料都是适合的,只有普通的低碳钢和低合金钢可采用以上各种堵漏方法。 奥氏体不锈钢必须在确定漏点附近的母材金属能产生较大的塑性变形时才能用焊接的方法修复,否则是不能用焊接的方法修复的。 耐热钢管内介质通常是高温高压蒸气。经过长期服役后发生的泄漏是不可带压修复的。低温钢不允许进行带压焊接修复。 以上各种焊接堵漏方法均属于临时性措施,不具备严格意义上的焊接所能达到的金属力学性能。当设备在不带压,不装介质的情况下,必须将这种临时性的堵漏焊态彻底去除,重新进行焊接或按其它方式进行修补,以满足产品的使用要求。焊接外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。 A、咬边 是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽,它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。 B、焊瘤 焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。 焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。 防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。C、凹坑 凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。 凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。 凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。 防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑。 D、未焊满 未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的根本原因。规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满。 未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。 防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面焊缝。 E、烧穿 烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。 烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。 选用较小电流并配合合适的焊接速度,减小装配间隙,在焊缝背面加设垫板或药垫,使用脉冲焊,能有效地防止烧穿。 F、其他表面缺陷: (1)成形不良 指焊缝的外观几何尺寸不符合要求。有焊缝超高,表面不光滑,以及焊缝过宽,焊缝向母材过渡不圆滑等。(2)错边 指两个工件在厚度方向上错开一定位置,它既可视作焊缝表面缺陷,又可视作装配成形缺陷。 (3)塌陷 单面焊时由于输入热量过大,熔化金属过多而使液态金属向焊缝背面塌落,成形后焊缝背面突起,正面下塌。 (4)表面气孔及弧坑缩孔。 (5)各种焊接变形如角变形、扭曲、波浪变形等都属于焊接缺陷O角变形也属于装配成形缺陷。

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