回转窑自动埋弧焊焊接技术.doc

回转窑筒体安装埋弧自动焊焊接技术
随着近些年来各种新工艺的涌现，工业回转窑在建材、化工、环保和冶金等行业中得到了广泛的应用，各种规格的回转窑应运而生，对回转窑筒体安装的技术要求也越来越高。由于窑筒体在生产的过程中不仅要承受强大的热负荷，而且要保证设备的连续性生产，所以确保窑筒体的安装焊接质量尤为重要。
回转窑筒体焊接有手工电弧焊和埋弧自动焊两种焊接方式，但埋弧自动焊较手工电弧焊有焊接速度快、焊缝缺陷少等优点，具体如下：
1、速度快，工效高；
2、焊接电流大，穿透力强，焊缝成型好，缺陷少，返修量小；3、埋弧焊焊接工位位于筒体顶端，有利于保证焊接质量
4、焊剂的保护效果好，特别在有风的环境中施焊，其优势更为明显；
5、操作时电弧光不外露，作业条件好，劳动强度低。
因此埋弧自动焊接回转窑筒体的施工方法不断得到推广和应用。现以水泥工业φ4.8*74米回转窑筒体焊接为实例介绍。
一、 焊接前准备工作
φ4.8*74m回转窑共分10节，焊缝共9条，窑皮厚分别为32mm、28mm，轮带段厚分别为85mm、80mm，过渡段厚分别为60mm、55mm、50mm、40mm，筒体材质为Q235-C镇静钢卷制而成，从理化上分析可焊性良好。为了保证焊接质量，采用埋弧自动焊进行筒体焊接。
焊接前对筒体坡口形式，尺寸应进行检查。回转窑坡口形式为不对称X型（带钝边）坡口，坡口处不得有分展裂纹，夹杂等缺陷，坡口的角度一般为60℃，偏差不大于±5℃，具体如下图：

1、施焊前应用角磨机对焊缝处及两边30mm范围内的油漆、铁锈、毛刺等杂物清除干净，直至露出金属光泽。
2、焊条和焊剂在使用前必须烘干，烘干温度为250-300℃，烘干时间1小时。烘干后降温至150℃恒温保存，随用随取，取出的焊条应放在焊条保温筒内，以避免在空气中停留较长时间。
3、窑筒体焊接工作，必须在窑筒体找正后进行，应在传动设备安装完毕后搭设移动焊接平台，利用辅助电机转动施焊。
4、托轮轴瓦内应定时加油，档轮处应往油杯内加入润滑脂，转窑前应对窑体各个部位进行检查，看是否妨碍窑体运转的部位，轮带托轮间不得有导物，窑体上是否有他人在工作或其他施工单位交叉作业。5、将窑体圆周分成八等，点焊顺序按180℃对称进行，点焊过程是将2mm角钢垫片去除后点焊，但应逐个地去除而不是整圈一起去除，以避免找正好的筒体发生弯曲，每处点焊长度为150-200mm，焊缝高度约为5mm（点焊的焊条与焊接窑筒体焊条相同）
5、无焊工操作证人员严禁上岗。焊接工人必须经过考试，即焊四块试样（试样的钢材及焊条应与窑体钢材及所用焊条相同），两块做弯曲试验，两块做抗拉强度试验，全部试样合格后，才允许参加窑体焊接工作。
6、工机具准备：
序号
名 称
规 格
单位
数量
1
直流自动埋弧焊机
MZ-1000
台
1
2
直流弧焊机
AX7-500-1
台
2
3
角向磨光机
φ125mm
台
4
4
碳弧气刨工具
钳式侧风
把
2
5
空气压缩机
0.6m3/min
台
1
6
保温筒
TRB-2.5
个
1
7
烘干箱
ZYHC-60
个
1
8
超声波探伤仪
ECHOPE220
台
1
9
扁铲

把
4
10
钢丝刷
φ125mm
个
10
11
毛刷

把
4

二、 焊接工艺
回转窑筒体埋弧自动焊接分内口封底手工焊接、外口埋弧自动焊接、内部清根和内口埋弧自动焊接四个步骤：
1、 内口封底焊接：筒体同心度调整完毕并点焊固定后，在筒体内侧采用手工电弧焊进行封底焊接，焊条牌号为E5016。焊接过程中用经纬仪检测筒体的同心度。筒内封底焊焊层不能太厚，以筒外自动焊不被焊穿为宜。
2、 外口埋弧自动焊接：优先在窑筒体上方安装两根钢丝绳，钢丝绳两端固定于窑头罩及窑尾喂料室上，将制作好的一个带4个轮子的焊接支架安装于窑筒体上方，该焊接支架可通过钢丝绳沿窑筒体长度方向上移动。自动埋弧焊机安装在筒外移动焊接支架上，利用回转窑已安装完毕的慢速可调辅助电机传动，使其筒体旋转，将待焊环向焊缝置于埋弧焊机可焊范围进行施焊。埋弧焊机可自动送丝、可升降、左右移动，筒体转动速度与焊接速度同步，焊缝始终处于平置状态，见筒体焊接示意图：

3、 内部清根：外口焊接完毕，将窑内的支撑、调整铁连接板等割除并用磨光机打磨干净。采用φ4mm圆形碳棒，对内口进行清根、修口，要求将过渡的裂纹，夹渣等缺陷彻底清除干净。示意图如下：

4、 内口埋弧自动焊接：窑内环的焊缝两边点焊一圈钢筋，并且两边的钢筋和焊缝对称，使焊接小车卡在里面，机头对准焊缝，调节焊接小车的速度，使它达到正常焊接速度的一半，开始调节窑的转速，直到窑的转速与焊接小车的速度一致。焊接内缝和外环缝程序相同，内口焊接的起焊点与外口的起焊点对称水平施焊。示意图如下：

5、 手工焊接焊条牌号为E5016；
6、 埋弧自动焊焊丝牌号为H08A，直径4mm，焊剂HJ431，第一层焊缝，电流500-550A，电压38-40V，第二层及以后各层焊缝电流550A-650A，电压38-40V。
三、焊接工艺顺序
焊接原材料检验→焊接工艺评定→筒体试运转→移动焊接支架搭设→筒内封底焊→筒外第一道焊缝→修整焊缝→测量变形→筒外第二道焊→测量变形→筒外第三、第四至第九道焊缝→测量变形→内部支撑及连接块割除→筒内焊缝清根→筒内焊缝焊接→超声波探伤。
四、 操作要领
1、回转窑筒体拼装完毕经检查安装的各项技术指标均达到规范要求后方可进行施焊；
2、回转窑外焊接区应搭设防风、防雨棚以保证连续施焊
3焊接时应采用小电流、快速度多层焊接方法，每焊好一层应用小锺敲击焊缝表面，以消除焊接应力，先焊靠近传动大齿轮处的那条焊缝，以减少焊接变形对传动精度的影响；
4、焊接时测量筒体的焊接变形应在焊缝完全冷却，且在日出以前或日落以后无太阳直射的情况下进行；
5、在焊接过程中，应对筒体的变形跟踪测量，根据变形量合理选择相关焊缝焊接的起焊点和收焊点；
6、焊接速度控制是用可调辅助电机调整其频率来实现的，因此焊接前应对电机频率进行数次调试，并记录各频率时的筒体转动的线速度，确保焊接速度随时可控。
五、焊缝质量检查
回转窑筒体焊缝质量应符合建材部JCJ03-90《水泥机械设备安装工程施工及验收规范》中的有关条款及参照GB986-88《埋弧焊焊接接头的基本形式尺寸》有关条款执行；探伤采用标准为GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析》。
1、外观检查
（1） 焊缝表面应呈平滑细鳞的形状，接头处无凹凸现象；
（2） 焊缝表面不允许夹渣、气孔及裂纹；
（3） 焊缝热影响区不得有裂纹；
（4） 不良焊缝缺口深度不得大于0.5mm，每1000mm不应超过1处；
（5） 咬边深度不大于0.5mm，连续长度不大于100mm，两边总长不大于检查段的10%；
（6） 筒体外部焊缝高度不得大于3mm，筒体内部烧成带不得大于0.5mm，其他区段不得大于1.5mm，焊缝的最低点不得低于筒体表面，并应饱满。
2、 内部探伤检查
（1） 每条焊缝都要进行超声波抽查，探伤抽查长度不少于该条焊缝长度的25%，应达到GB11345中的Ⅱ级要求为合格；
（2） 焊缝交叉处必检。
（3） 焊缝任何部位返修次数不得超过两次。
六、安全及环保要求
1、在窑体顶部焊接外部焊口时，高空作业应十分注意，搭拆脚手架应准备充分，稳固安全为目的，必须系好安全带，防止脚下滑脱，谨防冒险蛮干。转窑由专人负责，焊接期间闲人莫入，在筒体上一人工作时应向转窑负责人说明，转窑时应发出信号；
2、在焊接筒体时窑内不得进行任何其它工作；
3、焊接用的地线应直接与筒体焊缝处地线接点固牢，不允许焊接电流直接通过传动部分，各类用电设备亦有良好的接地；
4、筒体内部焊接应注意通风、防尘、漏电触电。内部照明必须采用36V低压照明；
5、下雨天不宜焊接，为防止中途突然下雨，应做好防雨措施，操作场地相对温度大于90%时不可焊接；
6、焊接时，其转窑的速度很慢，每次转动窑体前应用油壶（桶）向各润滑点手工淋油，以确保各轴瓦充分润滑。

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