汽缸抽汽接管改造焊接工艺.doc

汽缸抽汽接管改造焊接工艺措施
2000年，我公司对克拉玛依电厂10#机进行了抽汽接管扩容改造，现将该项施工的技术要点和大家进行探讨。
汽缸抽汽接管改造是在原有抽汽系统的基础上，再加一级抽汽管道，具体位置在第二级和第三级隔板之间，与汽缸中分平面成45°夹角的方向，两侧各加一个接管。这项技术改造的技术难点在接管的焊接施工方面，大家知道，汽轮机的抽汽系统接管，均与汽缸一起铸造而成。由于汽缸为铸造件，厚度大，合金成分不均匀，焊接位置差，等问题，焊接施工有很大的困难。

接管分布图如下：

45° 45°

δ=70

Φ219Χ10
一、 材料的选择：
汽轮机的高压汽缸缸体为ZG20CrMo，壁厚70毫米左右，刚度很大，焊接要求高，接管与缸体连接处壁厚30毫米。通常合金钢焊接，根据焊缝与母材同材质的原则，一般会选择E5515-B2（R307）焊条。这种焊条抗拉强度540Mpa以上，断面收缩率17%以上，焊接性能良好。但这种焊条焊接后，要进行670-700℃的高温回火热处理。由于汽缸的壁厚大，刚性大，现场焊接不可能进行整体热处理，也不允许有大的变形。考虑到这些因素，我们选择了E16-25MoN-15（A507）焊条。汽缸和焊材的合金成分如下：
合金元 素
C
≤
Mn

Si
≤
Cr

Ni

Mo
≤
S
≤
P
≤
母材
0.15-
0.25
0.4-
0.7
0.17-
0.37
0.9-1.2

0.5-
0.7
0.03
0.03
焊材
0.12
0.5-
2.5
0.9
0.8-1.5
22-27
14-18
0.03
0.035
这种焊条是低氢型药皮的纯奥氏体Cr16Ni25Mo6不锈钢焊条，采用直流反接，可以进行全位置焊接。适用于焊接呈淬火状态下的低合金钢、中合金钢、异种钢及刚性较大的结构，以及相应的热强钢。这种焊条抗拉强度610Mpa以上，断面收缩率30%以上，焊接性能良好。焊后不需要进行热处理，对预热温度和层间温度没有要求，这就能保证汽缸的材料状态和尺寸精度。
二、焊接工艺准备：
首先进行了试焊，我们用同种材料，同种位置进行模拟焊接，对焊接试件进行渗透检测和机械性能实验，各项技术指标均能达到要求。
三、对口要求：
由于汽缸外表面凸凹不平，首先要进行修磨，清理，将开孔周围50毫米内的锈清理干净，达到金属光泽。对口要做到内壁齐平，组对间隙在5毫米以内，单V型破口，接管破口50-60°。
四、焊接工艺要求：
1）、施焊时采用ZX7---400S逆变焊机，直流反接。
2）引弧时，应在坡口内进行。
3）焊条必须按要求烘干，焊条做到拿保温筒随取随用。焊条烘干温度为150℃—200℃，保温1小时。
4）焊接时，应由两人对称焊接，采用断续焊，层间温度控制在60度以下，防止汽缸体局部受热变形。
5）焊接参数见焊接工艺规程。
6）焊后焊工认真清理焊缝及两侧30mm内的焊渣及飞溅物，检查表面无不允许缺陷。
7）焊接结束后由公司质检室进行渗透探伤。

焊 接 工 艺 规 程
工艺规程编号: HG—09 相应工艺评定报告编号: HCP—09
环境温度
室温
母材牌号
ZG20CrMo
焊接方法
手工电弧焊
母材规格
δ=70 /30
焊接设备
ZX7—400S
接头型式及焊接顺序简图
焊接极性
直流反接

焊材牌号
A507
烘烤温度
150℃—200℃
保温时间
1H
坡口形式
单V
对口间隙(mm)
3—5
坡口钝边(mm)
2—3
焊接层次
1
2
3
4--7

焊接方法
手弧焊
手弧焊
手弧焊
手弧焊

焊材直径(mm)
Ф3.2
Ф3.2
Ф4.0
Ф4.0

焊接电流(A)
100-110
100-115
110-130
110-130

焊接电压(V)
24-28
24-28
24-28
24-28

焊接速度
/
/
/
/

预热温度(℃)
/
焊后热处理
/
技术要求：
1、 焊前认真清理坡口及两侧50mm内油、锈等杂质。
2、 焊后认真清理焊渣及飞溅物。
3、 不得存在气孔、裂纹、夹渣、弧坑等缺陷。
审批人
年 月 日
编制人
年 月 日

汽缸抽汽接管改造焊接工艺措施

作者：刘顺兴

新疆西部明珠实业总公司