Cómo diseñar el proceso de soldadura del tambor de una caldera.

1. El concepto de horno industrial: horno industrial

Horno industrial: dividido en horno eléctrico y horno de combustión (horno industrial en sentido estricto se refiere a horno de combustión)

2. de caldera

Siete categorías: horno de resistencia, horno de inducción, horno de vacío, horno de haz de electrones, unidad de tratamiento térmico (o fundición), equipo auxiliar de tratamiento térmico y horno de combustión.

3. Horno de resistencia: tres partes: calentador, revestimiento del horno y piezas resistentes al calor.

1. Se puede dividir en dos categorías: periodicidad y continuidad.

2. Características de los hornos periódicos:

A. La carga se agrega y se retira al mismo tiempo.

B. La carga básicamente no se mueve durante el proceso. calefacción (excepto en circunstancias especiales, como hornos de rodillos, hornos de solera de rodillos).

C. Procurar que la temperatura sea uniforme en el área de trabajo.

3. Clasificación de los hornos de resistencia periódica

A. Horno tipo caja

b. Para el recocido se utilizan hornos tipo carro (se dividen en autopropulsados). Hornos y hornos de tracción), la pieza de trabajo se calienta y luego se enfría mediante el horno.

C. Horno tipo foso

d Horno tipo campana (utilizado principalmente para recocido, la cubierta calefactora se puede subir y bajar)

E. -Horno tipo campana elevadora (Con tapa fija y base elevable, apto para hornos grandes)

Horno de solera rotativa

Horno de caja sellada (también conocido como multiuso). horno) se puede utilizar para cementación y enfriamiento ligero, carbonitruración y otros procesos de tratamiento térmico. Los tubos radiantes se utilizan para calentar. Los tubos radiantes se instalan en tubos de acero sellados resistentes al calor y los cables de resistencia se fijan con discos cerámicos refractarios para que la atmósfera en el horno no afecte los elementos calefactores.

4. Horno de resistencia continua

A. Horno de empuje

B. Horno de cinta transportadora

c Horno de cinta de malla (apto para hornos finos) y pequeño Recocido, sinterización, soldadura fuerte y tratamiento de solución de piezas. La estructura es similar a un horno de cinta transportadora)

Horno de tambor continuo

E. se mueve sobre rodillos)

F. Horno de solera rotativa

La desviación del borde de la soldadura a tope del tambor debe cumplir los siguientes requisitos

(1) Para juntas longitudinales , ambos lados de la soldadura Las líneas centrales de las placas de acero deben ser consistentes. Cuando el espesor de las placas de acero es el mismo, C (= E) ≤ 0,1 × espesor de la placa, y ≤ 3 mm, cuando el espesor de las placas de acero es diferente, la desviación del borde c > 0,1b ', o > 3 mm. Y ambos lados de la placa gruesa deben estar uniformemente adelgazados, para que una placa delgada se pueda conectar suavemente, la longitud de la parte adelgazada es d≥4c.

(2) Para soldaduras circunferenciales, cuando el espesor de las placas de acero es el mismo, C ≤ 0,1 × espesor de la placa 1 mm, y ≤ 4 mm cuando el espesor de las placas de acero es diferente, el. El espesor de c gt es 0,1b' 65438 Cuando >4 mm, el borde de la placa gruesa debe adelgazarse y la longitud de adelgazamiento d≥4c.

Artículo 32 Para calderas con presión de trabajo ≥ 100 kgf/cm2, la conexión de soldadura en filete entre el tambor o cabezal y la tubería debe ser en el extremo de la tubería o en la ranura del tambor o cabezal.

La soldadura entre el tambor de vapor y el cabezal no tiene socavado. La profundidad del corte socavado de la soldadura de la tubería no excederá los 0,5 mm, y la longitud total (la suma de ambos lados de la soldadura) excederá 1/4 de la circunferencia de la tubería y no excederá los 40 mm.

La caldera se almacenará Un equipo de intercambio de calor que convierte la energía química en carbón, madera, bagazo, petróleo, gas combustible y otras fuentes de energía, así como el calor residual u otras fuentes de energía en la producción industrial, en agua o vapor a una determinada temperatura y presión. El equipo de caldera consta de dos partes: cuerpo de caldera y equipo auxiliar. El cuerpo de la caldera consta de dos partes: la caldera (el sistema de calefacción que recibe el calor de los gases de combustión a alta temperatura y lo transfiere al fluido de trabajo) y el horno (el sistema de combustión que convierte la energía química del combustible en energía térmica). ). ▽ "Caldera" se refiere a varios componentes que resisten la presión interna o externa y forman un sistema cerrado, incluido el casco de la caldera, el tambor (tambor), el bajante, el cabezal (colector), la pared de agua, el tubo de escoria y el haz de tubos de la caldera, vapor-agua. dispositivo de separación, dispositivo regulador de temperatura del vapor, dispositivo de descarga de aguas residuales, sobrecalentador de vapor, economizador, etc. ▽ "Horno" se refiere a los diversos componentes que constituyen el lugar de quema de combustible, incluido el horno (cámara de combustión), la tolva de carbón frente al horno, la compuerta de carbón, la parrilla (parrilla), la placa de descarga de escoria, la distribución de aire y el dispositivo de suministro de aire. , etc. Equipos de combustión. ▲Equipo del sistema de suministro de combustible: garantice el suministro de combustible que cumpla con los requisitos de calidad de funcionamiento continuo de la caldera.

▲ Equipo de suministro y escape de aire: suministre el aire necesario para la combustión al horno o suministre un desecante de aire caliente al sistema de molienda de carbón y guíe el producto de la combustión, los gases de combustión, fuera del horno para garantizar la combustión normal de la caldera. ▲Equipos de sistemas de vapor y agua, incluidos vapor, suministro de agua y alcantarillado. ? 6?1 Equipo auxiliar de caldera ▲Equipo de eliminación de cenizas: elimina continuamente los productos de la combustión de la caldera: cenizas y las transporta al patio de cenizas. ▲ Sistemas y equipos de purificación de humos: eliminar partículas sólidas, cenizas volantes, dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno y otras sustancias nocivas atrapadas en los gases de combustión de las calderas, y mejorar el ambiente atmosférico. Incluyendo eliminación de polvo de gases de combustión, desulfuración, equipos de desnitrificación, instrumentos y equipos de sistemas de control automático: detección automática, control de programas, protección automática y ajuste automático de calderas en funcionamiento. ? 6.1 Horno de combustión por capas tipo horno principal: dispositivo de combustión en el que se quema combustible en la parrilla. ? 6. Quemador de 1 cámara: también conocido como quemador suspendido, no tiene parrilla y todo el combustible está suspendido en el espacio interior para su combustión. Se pueden utilizar tanto combustibles sólidos como combustibles líquidos o gaseosos. Horno de carbón pulverizado, horno de petróleo, horno de gas, caldera de lodo de agua y carbón. ? 6.1 Horno semisuspendido: se refiere a una caldera en la que parte del combustible se suspende en el horno y se quema en el horno, y la otra parte se quema en la parrilla. Los tambores de los lanzadores de carbón y las calderas de lecho fluidizado circulante son partes muy importantes de los productos de calderas. La calidad de la soldadura de los tambores siempre ha sido el tema que más preocupa a los fabricantes de calderas. Sin embargo, en el pasado, la gente generalmente se concentraba en las uniones longitudinales y circunferenciales del tambor, el bajante centralizado y la tubería de suministro de agua, y no prestaban suficiente atención a la soldadura de los casquillos de las tuberías de salida de φ133 mm y φ159 mm. Sin embargo, a medida que los requisitos de los usuarios para la soldadura de casquillos de tuberías continúan aumentando, en el pasado, la soldadura de casquillos de tuberías de salida de φ 133×12 para calderas de 220t/h y 420t/h utilizaba estructuras de penetración total, la cubierta trasera adopta argón en el orificio interior. soldadura por arco y la superficie de la cubierta adopta soldadura por arco manual. Después de la soldadura, solo se realiza la inspección de partículas magnéticas de la superficie. Sin embargo, después de la prueba ultrasónica, la tasa de aprobación única de las soldaduras de filete del tubo de la caldera de dos productos consecutivos fue realmente inaceptable. A través del análisis de la anatomía física, se encontró que los defectos de soldadura del asiento del tubo de la caldera se distribuyen principalmente en la raíz de la soldadura inferior de la soldadura por arco de argón del orificio interior y en la parte inferior de la soldadura manual, y se distribuyen principalmente en todo el círculo. La naturaleza de los defectos es penetración incompleta, inclusiones de escoria y poros.

A juzgar por la situación de producción actual, el equipo existente, la precisión del procesamiento de las secciones de tubería, las dimensiones específicas de la ranura de soldadura y las habilidades operativas del soldador no pueden cumplir con los requisitos, por lo que la calidad de la soldadura no puede cumplir con los requisitos. requisitos de los estándares de calificación de fallas ultrasónicas. Con base en el análisis de las condiciones reales de soldadura de los dos primeros asientos del tubo de la caldera, encontramos que debido al espesor de la pared, la tolerancia a la ovalidad y la precisión del mecanizado del asiento del tubo, el tamaño del borde romo del asiento del tubo era demasiado grande o desigual. y hubo una falta de meticulosidad durante el proceso de control del montaje del asiento del tubo, lo que resultó en una desalineación excesiva. Como resultado, la soldadura del orificio interior en la raíz de la base de la tubería es incompleta o incompleta, y los defectos de soldadura manual en la parte inferior de la base de la tubería se deben principalmente a factores como un espacio demasiado pequeño entre ranuras, transporte inadecuado del soldador y ambiente operativo severo.

2. Mejora de la calidad de soldadura de secciones de tubería

1. Cambiar el tipo de ranura de diseño y completar la evaluación del proceso de soldadura.

Dado que las ranuras de los asientos de los tubos de φ 159 × 20 en los tubos de las calderas de 1000 t/h y 2000 t/h adoptan ranuras en forma de J con raíces no penetradas, es difícil cumplir con los requisitos de detección de fallas por ultrasonidos. De acuerdo con el tubo de caldera de 220 t/h φ 133 × 65438, todas las ranuras en forma de J que no son penetradas mediante soldadura en la raíz se cambian a ranuras en forma de D completamente penetradas, se rediseña el tipo de ranura que cumpla con los requisitos y se vuelve a diseñar. -calificar el proceso. Para garantizar el buen progreso de la producción, diseñamos nuevas herramientas de soldadura por arco de argón con orificio interior, incluidas varillas conductoras, puntas de contacto, manguitos externos de gas protector, mandriles de posicionamiento y otras herramientas. La ranura de soldadura también ha sido rediseñada. Para probar la racionalidad de las herramientas rediseñadas y las ranuras de soldadura, el departamento de procesos, con la cooperación del taller de producción, preparó casi un centenar de muestras de asientos de tubería, ajustó los parámetros de especificación y las dimensiones específicas del tipo de ranura durante la soldadura, y Resumido durante la experiencia de soldadura, completó la prueba y la evaluación del proceso en un corto período de tiempo, cumpliendo con la producción normal.

2. Refinar las medidas para mejorar la tasa de primera pasada de las soldaduras de filete del asiento del tubo.

En vista de la tasa extremadamente baja de calificación por primera vez de la soldadura de filete del asiento del tubo, organizamos múltiples consultas con el personal relevante del proceso, taller, detección de fallas, estándares y diseño, y analizamos y discutimos las causas de los defectos con los operadores del taller.

De acuerdo con las características de que los defectos se concentran principalmente en la raíz y en todo el círculo, se formuló un nuevo plan de proceso y se tomaron las siguientes medidas al soldar el tercer asiento del tubo de la caldera:

(1) En vista Debido al hecho de que la distancia de la ranura es demasiado pequeña, el procesamiento de la ranura a menudo no estaba en su lugar, por lo que decidimos cambiar el ángulo de la ranura en el cuerpo del tambor de 30° a 15°, y el tamaño de la ranura debe cumplir con los requisitos del dibujo.

(2) En vista del tamaño excesivo o desigual del borde romo, se decidió perforar todos los orificios internos de las juntas de tubería a partir de la tercera etapa, lo que plantea mayores requisitos para el procesamiento de las juntas de tuberías. La pared de las juntas de tuberías. El espesor debe aumentarse adecuadamente para satisfacer las necesidades de perforación interna.

(3) Debido a que el electrodo recubierto no es liso y difícil de oscilar durante la soldadura manual, se decidió cambiar el electrodo recubierto original de φ 4,0 por un electrodo recubierto de φ 3,2 al soldar el primero. Capa de soldadura manual.

(4) Para satisfacer las necesidades de la soldadura por arco de argón del orificio interior, se utilizan mandriles de posicionamiento para la soldadura por puntos de ensamblaje y las desviaciones longitudinales y circunferenciales de la base del tubo no se verifican por el momento.

⑤Informar al soldador antes de soldar. Durante el proceso de soldadura, los técnicos acudirán al sitio para brindar orientación de seguimiento y obtener más información de primera mano. El taller cambió el ciclo de producción original de 2 días a 7 a 10 días para garantizar la calidad.

Después de 10 días de soldadura cuidadosa, la tasa de aprobación de la primera soldadura del tercer casquillo del tubo de la caldera finalmente aumentó de 3 en el primero y 9 en el segundo a 31, pero la tasa de aprobación sigue siendo solo de 41,9. Sin duda, ha dañado en gran medida la confianza de los soldadores y también ha hecho que muchas personas duden de si es factible utilizar la detección de fallas por ultrasonidos después de soldar el casquillo de la tubería. Con el cuidado y apoyo de los líderes de la empresa, el departamento de procesos y el taller de producción cooperaron para analizar los defectos del tercer asiento de la tubería de la caldera, rasparon tres juntas de tuberías en el producto para una cuidadosa observación y estudio, y dejaron que los soldadores operativos observaran juntos. , para que el soldador tenga una comprensión intuitiva de la ubicación y naturaleza de los defectos. Para ello organizamos personal técnico para comunicarse con los soldadores. A través de la comunicación, el departamento de procesos escuchó completamente las opiniones de los soldadores, las analizó e hizo las siguientes modificaciones al proceso de soldadura:

(1) Cambiar el precalentamiento original del horno a precalentamiento local para mejorar las condiciones de operación. de los soldadores.

(2) Rompe la convención y cambia el proceso operativo original. En lugar de encender el arco medio original, el arco se aplica directamente en el medio y la corriente de soldadura se aumenta adecuadamente para garantizar la penetración de la raíz.

(3) Basado en el hecho de que los defectos de soldadura de filete del asiento del tercer tubo han cambiado del círculo completo original a concentrarse principalmente en las juntas de apertura y cierre, se requiere que los soldadores aumenten su sentido de responsabilidad y pulir las articulaciones.

(4) El taller de producción emitió "Varios requisitos para fortalecer la calidad de las uniones de tuberías soldadas con arco de argón en el orificio interior del tambor" según la situación real, y estableció regulaciones detalladas sobre la soldadura de el asiento del tubo del tambor y diríjase a las secciones de trabajo y al personal pertinentes.

Después de tomar las medidas anteriores, la calidad de la soldadura del cuarto asiento del tubo de la caldera ha mejorado enormemente. Después de la detección de fallas por ultrasonido, la primera tasa de aprobación fue de 73,4, alcanzando básicamente los indicadores de calidad predeterminados. En el proceso de soldadura posterior del casquillo del tubo de la caldera, continuamos acumulando experiencia y mejorando continuamente la tasa de primer paso del casquillo del tubo de la caldera. Ahora, la tasa de aprobación única de los enchufes de los tubos de las calderas ha alcanzado básicamente más del 90%. A finales de 2002, los resultados estadísticos mostraban que 6 de 15 productos tenían una tasa de aprobación por primera vez de 100.

Investigación sobre tecnología de soldadura automática de soldaduras de filete de asientos de tubos

Para garantizar la calidad de la soldadura de los asientos de tubos en tambores de calderas y recipientes a presión, la tasa de primer paso de las soldaduras de filete de asientos de tubos debe mantenerse estable por encima de 90, para reducir los problemas de calidad causados ​​por factores humanos como las habilidades operativas del soldador, es necesario desarrollar un nuevo tipo de máquina soldadora automática de asientos de tuberías. Entonces, el departamento de procesos comenzó a desarrollar máquinas soldadoras automáticas de asientos de tubos y cooperó con un fabricante nacional de equipos de soldadura profesional para desarrollar máquinas soldadoras automáticas de asientos de tubos.

1. Principales parámetros técnicos de la máquina soldadora automática de asientos de tubería

A. Rango aplicable de diámetro exterior de la junta de tubería: ф100 ~ф300 mm.

B. Rango aplicable del espesor de la pared de la junta de tubería: 8 ~ 30 mm.

C. Altura de la junta de tubería: 150~200 mm

D. Distancia libre mínima de las juntas de tubería (axial y circunferencial): 100 mm

E. Caída del sillín: 50 mm.

F. Materiales de unión de cilindros y tuberías: acero al carbono y acero de baja aleación.

G. Temperatura máxima de precalentamiento adaptable: 250 ℃

2. Composición del equipo

El equipo consta de un host de soldadura de silla, una caja de control y un importado. Alimentador de alambre, pistola de soldar refrigerada por aire con cuello de cisne oscilante y fuente de alimentación de soldadura con inversor IGBT importado. Adecuado para soldadura por arco sumergido de hilo fino y soldadura MIG.

El equipo de soldadura es adecuado para máquinas de soldadura con protección de gas con una gran caída en forma de silla de montar en la ranura del asiento de la tubería, y el equipo de soldadura es una máquina de soldadura por arco sumergido con una pequeña caída en forma de silla de montar en la tubería. ranura del asiento.

3. Prueba de rendimiento del proceso de soldadura

(1) Material base para la prueba: bhw 35ф1743*145; 20gф133*12, ф168*15, ф159*20.

(2) Materiales de soldadura: h 65438 100 Mn 2ф1,6 mm; SJ101.

(3) Método de soldadura: utilice soldadura por arco de argón para cerrar el orificio interior y soldadura por arco sumergido. se completa automáticamente.

(4) Número de especímenes: 2 juntas a tope de 3 especificaciones, 18 soldaduras en ángulo.

(5) Inspección post-soldadura: inspección 100 por partículas magnéticas y 100 por inspección ultrasónica.

(6) Prueba de propiedades mecánicas: 2 uniones son de tracción, 4 uniones son de flexión transversal y 6 uniones son de tenacidad al impacto.

(7) Inspección metalográfica macroscópica: Realizar 12 inspecciones de macrosección en las soldaduras de filete de cada soporte de tubo.

(8) Resultados de la prueba: la tasa de aprobación de la detección de defectos ultrasónicos y de partículas magnéticas es 100, y todos los indicadores de rendimiento físico y químico cumplen con los requisitos estándar.

Cuatro. Conclusión

1. Al mejorar el diseño, optimizar el proceso y capacitar las habilidades operativas, se mejoró significativamente la tasa de primer paso de las soldaduras de filete del asiento del tubo de la caldera y se mejoró la calidad del producto.

2. El desarrollo de la máquina automática de soldadura de filetes de asientos de tuberías ha mejorado el nivel de la tecnología de soldadura y ha llenado el vacío nacional. Esta es toda la información. Escríbalo usted mismo. . .