1、蛇形管、水冷壁焊接工艺介绍蛇形管、水冷壁焊接工艺介绍20152015年年3 3月月1717日日东方锅炉股份有限公司 工艺部1、前言、前言蛇形管、水冷壁作为锅炉中的重要部件，其特蛇形管、水冷壁作为锅炉中的重要部件，其特点是管径小、工作温度梯度大，选用的材质比点是管径小、工作温度梯度大，选用的材质比较复杂。蛇形管材质从碳钢到合金钢（较复杂。蛇形管材质从碳钢到合金钢（T91 ）、）、不锈钢（不锈钢（HR3C 、 SUPER304H ）；水冷壁管）；水冷壁管材质从碳钢到合金钢（材质从碳钢到合金钢（T91）。蛇形管、水冷）。蛇形管、水冷壁在制造中有许多共同点（如管子对接、弯管、壁在制造中有许多共同点（如
2、管子对接、弯管、附件焊接），但也有许多不同的地方。现将蛇附件焊接），但也有许多不同的地方。现将蛇形管、水冷壁的主要工艺过程简单介绍如下：形管、水冷壁的主要工艺过程简单介绍如下：2.1水冷壁制造工艺过程水冷壁制造工艺过程(1) 原材料检查原材料检查标料标记移置标料标记移置管子抛管子抛丸清理丸清理选管选管锯、切管锯、切管倒角倒角清理清理接长接长通球通球 X光检查光检查取样取样校正校正磨磨平焊缝平焊缝放样放样弯管弯管摆校摆校样样通球通球装点自动焊元件装点自动焊元件2.1水冷壁制造工艺过程水冷壁制造工艺过程(2) 元件自动焊元件自动焊校正校正通球通球装点弯管组件装点弯管组件焊妥焊妥（2121）校）校正
3、正（2222）装点成排弯管屏）装点成排弯管屏（2323）焊）焊妥妥（2424）校正）校正（2525）划圆弧板位）划圆弧板位置线置线（2626）装点圆弧板）装点圆弧板（2727）焊）焊妥妥（2828）校正）校正（2929）成排弯放）成排弯放样样（3030）成排弯）成排弯（3131）摆样校）摆样校（3232）成屏装点）成屏装点2.1水冷壁制造工艺过程水冷壁制造工艺过程(3) （33）焊妥）焊妥（34）校正）校正（35）划插入管）划插入管开孔线开孔线（36）气割开孔修磨扁钢）气割开孔修磨扁钢（37）开孔区各端倒角开孔区各端倒角（38）装插入管）装插入管（39）焊妥焊妥（40）通球）通球（41）修磨探
4、伤面）修磨探伤面X光检查光检查（42）校正）校正（43）装钢板件）装钢板件（44）焊妥）焊妥（45）校正）校正（46）划销钉）划销钉位置位置（47）焊销钉）焊销钉（48）校正）校正（49）划管屏集箱端余量划管屏集箱端余量（50）气割余量）气割余量2.12.1水冷壁制造工艺过程水冷壁制造工艺过程(4)(4) （51）倒角）倒角（52）通球）通球（53）水压）水压（54）管屏与集箱装配）管屏与集箱装配（55）焊妥）焊妥（56）修磨探伤面修磨探伤面x光检查光检查（57）校正）校正（58）装密封扁钢）装密封扁钢（59）焊妥）焊妥（60）校）校正正（61）划余量线）划余量线（62）气割）气割（63）倒角
5、倒角（64）修磨补焊缺陷）修磨补焊缺陷（65）油包）油包（清理油漆包装）（清理油漆包装）2.2水冷壁主要设备水冷壁主要设备 1.20头头MPM自动焊机自动焊机,12头自动焊机头自动焊机,6头龙门式头龙门式MPM焊焊机机 管子外径管子外径Dw76.2，管屏宽度，管屏宽度B1500 2.MPM四头自动焊机四头自动焊机 管子外径管子外径Dw76.2，管屏宽度，管屏宽度B3400。 3.热丝热丝TIG焊焊: 管子外径管子外径32Dw76，壁，壁 厚厚 12.7 4.成排弯管机成排弯管机 管子外径管子外径32Dw89，壁厚，壁厚11，可弯管屏最大宽，可弯管屏最大宽度度Bmax=2000,最大弯曲角度最大
6、弯曲角度140，管屏弯曲半径，管屏弯曲半径R240400。 3.1蛇形管制造工艺过程蛇形管制造工艺过程(1) 原材料检查原材料检查标料标记移置标料标记移置选管选管切管切管倒角倒角磨光磨光清理清理机机械焊械焊 RT检查检查放样放样弯管弯管校正校正挤压挤压手工氩弧焊手工氩弧焊X光检光检验验不锈钢弯头固溶处理不锈钢弯头固溶处理配管配管（16）放总样）放总样（17）光谱检验）光谱检验3.1蛇形管制造工艺过程蛇形管制造工艺过程(2) （18）焊妥）焊妥（19）成排校正）成排校正（20）修）修磨探伤面磨探伤面MT或或PT检查检查（21）热处理）热处理（22）划管端余量）划管端余量（23）加工管端坡口）加工
7、管端坡口（24）水压试验）水压试验（25）通球）通球（26）清理集箱与管屏清理集箱与管屏（27）装集箱与管屏）装集箱与管屏（28）焊妥）焊妥（29） X光检验光检验（30）焊）焊口热处理口热处理（31）清理）清理（32）油包）油包（33）发货）发货3.2蛇形管主要生产设备蛇形管主要生产设备 1.1.热丝热丝TIGTIG焊：焊：管子外径管子外径31.8-76mm,31.8-76mm,管子壁厚管子壁厚 3-12.7mm3-12.7mm。 2.2.连续辊底热处理：它是一条连续热处理管屏的天然连续辊底热处理：它是一条连续热处理管屏的天然气热处理炉，管屏由一端进入，通过计算慢慢进入升温气热处理炉，管屏由
8、一端进入，通过计算慢慢进入升温区，保温区，再经过缓冷区直至出炉。区，保温区，再经过缓冷区直至出炉。炉膛尺寸炉膛尺寸371237121392013920500500（宽（宽长长高）高）, ,工件最大尺寸工件最大尺寸180001800034003400500500（长（长宽宽高）能处理管屏的最大尺高）能处理管屏的最大尺寸为寸为33003300800800，加热的最高温度为，加热的最高温度为800800。 3.3.第三条蛇形管生产自动线第三条蛇形管生产自动线: :主要设备有二台系统弯管主要设备有二台系统弯管机，一台双面双机，一台双面双R R弯管机弯管机, ,长管储存料、送管小车及滚道、长管储存料、送
9、管小车及滚道、顶镦装置、辅助夹紧。感应加热装置、翻身装置、环向顶镦装置、辅助夹紧。感应加热装置、翻身装置、环向推管装置、横向下料装置、液压系统、电气系统和弯管推管装置、横向下料装置、液压系统、电气系统和弯管平台。平台。4.1 蛇形管、水冷壁部件常用焊接方法蛇形管、水冷壁部件常用焊接方法AwAw手工钨极氩弧焊手工钨极氩弧焊HbHb半自动混合气体保户半自动混合气体保户焊焊ARAR热丝热丝TIGTIG焊焊HyHy药芯焊丝混合气体保药芯焊丝混合气体保护焊护焊S S焊条电弧焊焊条电弧焊CbCb半自动半自动CO2CO2气体保护气体保护焊焊H H混合气体保护焊混合气体保护焊AwSAwS手工钨极氩弧焊焊手工钨
10、极氩弧焊焊条电弧焊条电弧焊5.1 蛇形管、水冷壁母材分类（蛇形管、水冷壁母材分类（1 1） 类别类别组别组别钢钢 号号1 1Q235-A 20 20G 20g St45.8 SA-210A Q235-A 20 20G 20g St45.8 SA-210A ZG230-450ZG230-4502 209PCuCrNiA 09CrCuSb 10CrNiCuPA09PCuCrNiA 09CrCuSb 10CrNiCuPA3 316MnR SA-106C16MnR SA-106CSA-210C SA-105SA-210C SA-105P355GH P355GH Q345BQ345B1 115MnV 1
11、5MnVR 20MnMo15MnV 15MnVR 20MnMo2 215MnVNR15MnVNR3 318MnMoNb 20MnMoNb 13MnNiMo54(BHW35)18MnMoNb 20MnMoNb 13MnNiMo54(BHW35) 13MnNiMoNb 13MnNiMoNb4 430CrMoA 38CrMoAl 30CrMoA 38CrMoAl 5.15.1蛇形管、水冷壁母材分类（蛇形管、水冷壁母材分类（2 2）类别类别组别组别钢钢 号号1SA-209T1a 15Mo3213CrMo44 15CrMo SA-213T2 SA-213T11 SA-213T12 312Cr1MoV S
12、A-213T22 13CrMo4241Cr6Si2Mo 1Cr5Mo5SA-213T23 12Cr2MoWVTiB（G102） 610Cr5MoWVTiB7SA-213T91 SA-213T92 5.15.1蛇形管、水冷壁母材分类（蛇形管、水冷壁母材分类（3 3）类别类别 组别组别钢钢 号号11Cr18Ni9Ti 1Cr20Ni14Si2 SA-213TP304HSA-213TP347H SA-213TP309S 2DMV304HCu3DMV310N HR3C10Cr13 1Cr136.1管子对接焊材选用（同种钢）管子对接焊材选用（同种钢）管管 子子ARAR、AwAwAwSAwS20G 20G
13、 SA-210C SA-210C H08Mn2SiAH08Mn2SiAH05MnSiAlTiZrA+H05MnSiAlTiZrA+CHE507CHE50715Mo3 15Mo3 JGS-1CMJGS-1CM/ /SA-209T1a SA-209T1a SA-213T2/T11/T12SA-213T2/T11/T1215CrMoG15CrMoG13CrMo4413CrMo44JGS-1CMJGS-1CMJGS-1CM+CHH307JGS-1CM+CHH30712Cr1MoVG12Cr1MoVGH08CrMoVAH08CrMoVAH05CrMoVTiReA+H05CrMoVTiReA+CHH317
14、CHH317SA-213T22SA-213T22JGS-2CMJGS-2CMJGS-2CM+CHH407JGS-2CM+CHH40712Cr2MoWVTiB12Cr2MoWVTiB（G102G102） H10Cr2MnMoWVTiBH10Cr2MnMoWVTiBA A/ /6.1管子对接焊材选用（同种钢）管子对接焊材选用（同种钢）管管 子子ARAR、AwAwAwSAwSSA-213T23SA-213T23UnionIP23UnionIP23/ /SA-213T91SA-213T91TGS-9cbTGS-9cb/ /SA-213TP304HSA-213TP304HER-308ER-308/ /S
15、A-213TP347HSA-213TP347HER-347ER-347/ /SUPER304HSUPER304HT T304H304H/ /DMV310NDMV310NERNiCr-3ERNiCr-3/ /6.2管子对接焊材选用（异种钢）管子对接焊材选用（异种钢）管子管子1 1管子管子2 2ARAR、AwAwAwSAwS20G 20G SA-210C SA-210C 15CrMoG15CrMoG12Cr1MoVG12Cr1MoVGH08Mn2SiAH08Mn2SiAH05MnSiAlTiZrA+H05MnSiAlTiZrA+CHE507CHE50715CrMoG15CrMoG12Cr1MoVG
16、12Cr1MoVGJGS-1CMJGS-1CMJGS-1CM+CHH307JGS-1CM+CHH30712Cr1MoVG12Cr1MoVGSA-213T22SA-213T2212Cr2MoWVTiB12Cr2MoWVTiBSA-213T23SA-213T23H08CrMoVAH08CrMoVA/ /SA-213T91SA-213T91TGS-9cbTGS-9cbTGS-9cbTGS-9cbCM-9cbCM-9cbSA-213T23SA-213T2312Cr2MoWVTiB12Cr2MoWVTiBSA-213T91SA-213T91TGS-9cbTGS-9cb/ /12Cr1MoVG12Cr1M
17、oVGSA-213T22 SA-213T22 SA-213T23SA-213T2312Cr2MoWVTiB12Cr2MoWVTiBSA-213T91SA-213T91SA-213TP304HSA-213TP304HSA-213TP347HSA-213TP347HDMV304HCuDMV304HCuHR3CHR3CERNiCr-3ERNiCr-3/ /7.1管子与附件焊接管子与附件焊接 对低等级部件（低过、低再、水冷壁等）按管子侧材对低等级部件（低过、低再、水冷壁等）按管子侧材料选用相应焊材；料选用相应焊材； 对高等级部件（屏过、高过、高再等）附件为不锈钢，对高等级部件（屏过、高过、高再等）附件
18、为不锈钢，为了统一焊材，选用为了统一焊材，选用CHS307(或或CHS407）焊材；）焊材； 凡与凡与Cr50Ni50相焊，选用相焊，选用CHN327; 水冷壁部件的附件焊接一般按低匹配选用相应焊材。水冷壁部件的附件焊接一般按低匹配选用相应焊材。7.2低等级部件低等级部件 管子管子附件附件S SH H、HbHb20G 20G Q235AQ235A不锈钢不锈钢CHE42CHE42CHE507CHE507JMJM5858CHWCHW50C650C6SA-210CSA-210CQ235AQ235A不锈钢不锈钢CHE507CHE507JMJM5858CHWCHW50C650C615CrMoG15CrM
19、oGQ235AQ235A不锈钢不锈钢 CHH307CHH307 JMJM1CM1CM 12Cr1MoVG12Cr1MoVGQ235AQ235A不锈钢不锈钢CHH317CHH317H08CrMoVAH08CrMoVA15CrMoG15CrMoG12Cr1MoVG12Cr1MoVGZG50Cr50NiZG50Cr50NiCHN327CHN327/ /7.3高等级部件高等级部件 管子管子附件附件S SH H、HbHb12Cr1MoVG12Cr1MoVG12Cr1MoV12Cr1MoVCHH317CHH317H08CrMoVAH08CrMoVASA-213T91SA-213T91SA-213T91 F
20、91SA-213T91 F91CM-9cbCM-9cbMGS-9cbMGS-9cbSA-213T91SA-213T9112Cr1MoV12Cr1MoVCHS307CHS307MGS-9cbMGS-9cb12Cr1MoVG T22 T2312Cr1MoVG T22 T23SA-213T91 SA-213T91 SA-213TP304HSA-213TP304HSA-213TP347HSA-213TP347H不锈钢不锈钢CHS307CHS307/ /8.18.1焊条电弧焊焊条电弧焊焊条直径的选用焊条直径的选用工件厚度工件厚度 mm 4 4 4-12 4-12 12 12焊条直径焊条直径 mm2.02
21、.03.23.22.52.54.04.03.23.25.05.08.28.2焊条电弧焊焊条电弧焊焊接规范选择焊接规范选择焊条名称焊条名称直径（直径（mmmm）焊接电流焊接电流(A)(A)电压电压(V)(V)CHE42CHE422.52.5808012012022222626CHE507CHE5073.23.210010014014022222626CHH307CHH3074.04.014014020020024243030CHH317CHH3175.05.020020026026024243030CHS132CHS1322.52.56060909022222626CHN327CHN3273.2
22、3.2808012012022222626CHS137CHS1374.04.011011018018024243030CHS307CHS3075.05.0160160220220242430308.3 MPM自动焊焊接规范选择自动焊焊接规范选择焊丝规格焊丝规格 1.2 1.焊接电流：焊接电流： 上侧焊枪：上侧焊枪： 220-280A 下侧焊枪：下侧焊枪： 210-270A2.电弧电压：电弧电压： 上侧焊枪：上侧焊枪：24-29V 下侧焊枪：下侧焊枪：23-28V3.焊接速度：焊接速度：550-680mm/min4.焊枪角度：焊枪角度：=15+5， =235 5.焊丝伸长度：焊丝伸长度：E=20
23、mm左右。左右。6.气体混和比：气体混和比：80-85%Ar+20-15%CO2,混合气体混合气体 压力压力P=0.196Mpa,气体流量气体流量Q=20-22L/mim。8.3 MPM自动焊焊接规范选择自动焊焊接规范选择8.4低合金钢低合金钢热丝焊焊接规范选择热丝焊焊接规范选择焊丝规格焊丝规格 1.0 管子壁厚管子壁厚 mmmm焊接电流焊接电流 A A电弧电压电弧电压 U U7 7 110-180110-1808.5-11 8.5-11 7-10 7-10140-200140-2008.5-11 8.5-11 10-1210-12140-220 140-220 8.5-11 8.5-11 保
24、护气体为保护气体为99.99% Ar, 99.99% Ar, 气体流量：气体流量：15-20L/min,15-20L/min,管内通气保护：管内通气保护：5-8L/min(T915-8L/min(T91等）等）9.1焊接要求焊接要求 一般要求，对受压元件及受压元件上的附件一般要求，对受压元件及受压元件上的附件焊接，焊工须持有焊接，焊工须持有锅炉压力容器焊工合格锅炉压力容器焊工合格证证，且合格证在有效期及考试资格范围内，且合格证在有效期及考试资格范围内，实施焊接工作。焊工须按焊接工艺规程（实施焊接工作。焊工须按焊接工艺规程（WPS、WI）进行施焊，并按规定在焊缝附近区域打上）进行施焊，并按规定在
25、焊缝附近区域打上焊工的钢印号。所使用的焊接材料必须入厂检焊工的钢印号。所使用的焊接材料必须入厂检验合格，其烘焙按焊材使用说明书或相应的工验合格，其烘焙按焊材使用说明书或相应的工艺文件进行。施焊现场一定要有焊接工艺规程艺文件进行。施焊现场一定要有焊接工艺规程（WPS、WI）指导施焊。）指导施焊。9.2管子对接焊焊接要求管子对接焊焊接要求1.焊接设备完好无损、工作正常，仪表的检查在有焊接设备完好无损、工作正常，仪表的检查在有效时间内；效时间内；2.焊丝表面不得有油污和铁锈；焊丝表面不得有油污和铁锈；3.焊接坡口符合标准要求焊接坡口符合标准要求(DG 2501)。打磨并清理坡。打磨并清理坡口呈金属光
26、泽；口呈金属光泽；4.装配焊接管子应对齐，内错边装配焊接管子应对齐，内错边0.5mm，外错边，外错边1mm；9.2管子对接焊焊接要求管子对接焊焊接要求 5.按工艺文件（按工艺文件（WPS）的焊接电流，电弧电压等）的焊接电流，电弧电压等规范参数施焊；规范参数施焊； 6.焊缝表面不应有粗糙的焊波、凹槽、焊瘤、气焊缝表面不应有粗糙的焊波、凹槽、焊瘤、气孔、裂纹等，咬边孔、裂纹等，咬边0.5mm。 7.对接焊缝表面不得低于母材，且与母材圆滑过对接焊缝表面不得低于母材，且与母材圆滑过渡，水冷壁用管子对接焊缝，应磨平，便于管子渡，水冷壁用管子对接焊缝，应磨平，便于管子与扁钢充分接触。与扁钢充分接触。 8.
27、焊后焊后100% RT检查。检查。9.3 附件焊接要求附件焊接要求1.清理焊接区域的污物及油污等杂物；清理焊接区域的污物及油污等杂物；2.按图纸要求进行装配和焊接；按图纸要求进行装配和焊接；3.焊材选用按焊材选用按WPS/WI进行，焊接规范严格按焊接进行，焊接规范严格按焊接工艺规程执行。特别是焊接电流尤为重要，对不工艺规程执行。特别是焊接电流尤为重要，对不锈钢焊材、锈钢焊材、Ni327焊材，按规定下限施焊，焊接焊材，按规定下限施焊，焊接时运条直行，不要摆动，在收弧处填满弧坑，以时运条直行，不要摆动，在收弧处填满弧坑，以防热裂纹产生。防热裂纹产生。4.附件焊接时，不得在受压元件上打弧等。焊后按附
28、件焊接时，不得在受压元件上打弧等。焊后按工艺文件进行检查工艺文件进行检查(MT/PT) 9.4 管子与扁钢焊接（管子与扁钢焊接（1） 1.管子对接焊缝须打磨平整，便于管子与扁钢管子对接焊缝须打磨平整，便于管子与扁钢吻合接触；吻合接触； 2.管子焊接面须喷丸处理，并清理焊接处污物；管子焊接面须喷丸处理，并清理焊接处污物； 3.扁钢若需对接，须焊透，并打磨平整；扁钢若需对接，须焊透，并打磨平整；9.4管子与扁钢焊接（管子与扁钢焊接（2） 管屏焊接变形控制：管屏焊接变形控制： 1.管子与扁钢置于平台装配工装上；管子与扁钢置于平台装配工装上； 2.在管屏一面进行装配点焊（在管屏一面进行装配点焊（20-
29、40mm），在），在扁钢上交叉点焊，间距扁钢上交叉点焊，间距300-400mm； 3.点焊完后，从管屏的端部开始焊接，焊缝长度点焊完后，从管屏的端部开始焊接，焊缝长度300-400mm，间距，间距700-800mm，一面装焊完后，一面装焊完后，进行翻面；进行翻面； 4.在管屏另一面，从管屏端部进行满焊，方向一在管屏另一面，从管屏端部进行满焊，方向一致，最好管子两侧对称焊。致，最好管子两侧对称焊。 5.焊完后再翻面，进行满焊。焊完后再翻面，进行满焊。.扁钢端部绕焊扁钢端部绕焊 绕焊的主要原因是由于该处扁钢和管子的温绕焊的主要原因是由于该处扁钢和管子的温差较大，使得热应力较大；若焊缝存在尖锐突差较
30、大，使得热应力较大；若焊缝存在尖锐突出部或其它表面缺陷，在此处就会产生应力集出部或其它表面缺陷，在此处就会产生应力集中，成为裂纹的起源中，成为裂纹的起源 , ,为了避免裂纹的产生为了避免裂纹的产生, ,进进行扁钢端部绕焊行扁钢端部绕焊 .扁钢端部绕焊扁钢端部绕焊扁钢端部绕焊有三种焊接方法扁钢端部绕焊有三种焊接方法 1、手工氩弧焊、手工氩弧焊 2、半自动混合气体保护焊、半自动混合气体保护焊3、焊条电弧焊、焊条电弧焊 焊后进行修磨，修磨时管子上的焊缝必须圆焊后进行修磨，修磨时管子上的焊缝必须圆滑过渡且不能有凹槽，并且注意滑过渡且不能有凹槽，并且注意R值的要求，一值的要求，一旦有凹槽，锅炉运行时，在凹槽处就会成为应旦有凹槽，锅炉运行时，在凹槽处就会成为应力集中区，容易引起裂纹，导致爆管。力集中区，容易引起裂纹，导致爆管。 .扁钢端部绕焊扁钢端部绕焊 谢谢大家！谢谢大家！
