本發(fā)明涉及鍋爐制造，具體為適用于窄間隙水冷壁管屏的焊縫結(jié)構(gòu)及焊接工藝。

背景技術(shù)：

1、水冷壁是電站鍋爐的主要受熱部件，分布于鍋爐爐膛四周，它的內(nèi)部為流動(dòng)的水或蒸汽，外界接受鍋爐爐膛的火焰輻射熱量?，F(xiàn)代大容量鍋爐一般采用膜式水冷壁，根據(jù)水冷壁管壁厚的不同，水冷壁現(xiàn)場(chǎng)拼裝焊接一般采用v型或u型坡口，但當(dāng)相鄰水冷壁管之間間隙較小時(shí)，因不便于觀察、施焊及探傷檢測(cè)，使得相鄰水冷壁管的切點(diǎn)位置焊接質(zhì)量不能得到有效保障，給機(jī)組的安全運(yùn)行帶來(lái)了很大的隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供適用于窄間隙水冷壁管屏的焊縫結(jié)構(gòu)及焊接工藝，用以解決當(dāng)相鄰水冷壁管之間間隙較小時(shí)，因不便于觀察、施焊及探傷檢測(cè)，使得相鄰水冷壁管的切點(diǎn)位置焊接質(zhì)量不能得到有效保障，給機(jī)組的安全運(yùn)行帶來(lái)了很大的隱患的技術(shù)問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了適用于窄間隙水冷壁管屏的焊縫結(jié)構(gòu)，包括相鄰的水冷壁管之間組成的坡口型間隙，相鄰的水冷壁管相互靠近的一側(cè)設(shè)有焊口，焊口分布在坡口型間隙的上側(cè)，且焊口與坡口型間隙連通。

3、優(yōu)選的，坡口型間隙包括v型坡口和u型坡口中的任一種。

4、一種焊接工藝，用于焊接適用于窄間隙水冷壁管屏的焊縫結(jié)構(gòu)，包括以下步驟：

5、步驟1：對(duì)水冷壁管進(jìn)行加工，使其形成焊口，對(duì)相鄰的水冷壁管的間隙處進(jìn)行加工，使其形成坡口型間隙，然后對(duì)水冷壁管的表面進(jìn)行打磨，直至露出金屬光澤；

6、步驟2：將焊條烘焙至目標(biāo)溫度后放置在焊條保溫筒內(nèi)待用；

7、步驟3：對(duì)水冷壁管進(jìn)行預(yù)熱，使待焊接的材料各部分受熱均勻；

8、步驟4：將水冷壁管放置在焊接裝置上，使相鄰的水冷壁管之間組成的坡口型間隙，然后對(duì)其進(jìn)行焊接；

9、步驟5：用烘槍對(duì)水冷壁管的焊縫及熱影響區(qū)進(jìn)行加熱，完成消氫的目的；

10、步驟6：消氫結(jié)束后對(duì)焊縫進(jìn)行探傷檢測(cè)。

11、優(yōu)選的，步驟2中焊條的烘培溫度在300-500℃，烘培時(shí)間為0.5-3h。

12、優(yōu)選的，步驟4中對(duì)水冷壁管焊接時(shí)的焊接電流為300-320a、焊接電壓為22-27v、焊接速度80-90mm/min。

13、優(yōu)選的，步驟5中在對(duì)水冷壁管的焊縫及熱影響區(qū)進(jìn)行加熱時(shí)需在地面上鋪一層石棉，將焊好的水冷壁管放在石棉上，且每加熱一定長(zhǎng)度用石棉蓋好。

14、優(yōu)選的，焊接裝置包括基板，基板的中部設(shè)有空腔，空腔中沿前后方向間隔均勻布設(shè)有若干支撐座一，支撐座一的上端設(shè)有支撐槽一，基板的上端左側(cè)沿前后方向間隔均勻布設(shè)有若干伸縮桿，若干伸縮桿和若干支撐座一一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，伸縮桿與連接塊固定連接，連接塊與支撐座二滑動(dòng)連接，支撐座二的下端設(shè)有支撐槽二，支撐槽二與支撐槽一對(duì)應(yīng)連通，支撐座二的上端連接有固定塊，固定塊和連接塊之間固定設(shè)有彈簧，基板的上端右側(cè)沿前后方向間隔均勻布設(shè)有若干滑塊和若干定位孔，滑塊與固定塊沿上下豎直方向滑動(dòng)連接，滑塊和伸縮桿沿基板的前后方向滑動(dòng)連接，滑塊中固定設(shè)有固定軸，固定軸的一端與支撐座一轉(zhuǎn)動(dòng)連接，固定軸遠(yuǎn)離支撐座一的一側(cè)設(shè)有螺紋孔，螺紋孔與螺紋桿螺紋連接，螺紋桿與定位孔對(duì)應(yīng)配合。

15、優(yōu)選的，基板的上下兩端左右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有安裝機(jī)構(gòu)，安裝機(jī)構(gòu)包括若干安裝塊，若干安裝塊沿前后方向間隔均勻布設(shè)有若干基板上，左右兩側(cè)的安裝塊之間轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有驅(qū)動(dòng)螺紋桿，驅(qū)動(dòng)螺紋桿的螺紋段與活動(dòng)塊螺紋連接，驅(qū)動(dòng)螺紋桿的圓柱段貫穿左側(cè)的安裝塊與驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與安裝塊固定連接，活動(dòng)塊的內(nèi)部設(shè)有工作腔，工作腔中滑動(dòng)設(shè)有滑板，滑板與電動(dòng)伸縮桿和自動(dòng)焊接頭固定連接，電動(dòng)伸縮桿固定設(shè)置在工作腔中，自動(dòng)焊接頭與活動(dòng)塊滑動(dòng)連接，自動(dòng)焊接頭與焊條連接。

16、優(yōu)選的，還包括水冷壁管的預(yù)熱溫度控制方法，包括以下步驟：

17、步驟7：根據(jù)公式(1)計(jì)算出水冷壁管的目標(biāo)預(yù)熱溫度；

18、

19、其中，t為水冷壁管的目標(biāo)預(yù)熱溫度，k為自動(dòng)焊接頭工作時(shí)的焊接熱效率，e為自動(dòng)焊接頭工作時(shí)的焊接電壓，c為自動(dòng)焊接頭工作時(shí)的電弧電流，l為坡口型間隙的寬度，e為自然常數(shù)，h為自動(dòng)焊接頭和坡口型間隙的間距，j為水冷壁管的導(dǎo)熱系數(shù)，z為水冷壁管所允許的最大變形量，c為水冷壁管的線膨脹系數(shù)，m為水冷壁管的厚度；

20、步驟8：通過(guò)溫度檢測(cè)儀對(duì)水冷壁管的溫度進(jìn)行檢測(cè)，在溫度檢測(cè)儀檢測(cè)的水冷壁管的溫度達(dá)到目標(biāo)預(yù)熱溫度后，停止對(duì)水冷壁管的預(yù)熱，并開(kāi)始對(duì)水冷壁管進(jìn)行焊接。

21、下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

22、與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明具備以下有益效果：

23、除原有的焊口外，將相鄰的水冷壁管作為整體考慮，水冷壁管之間間隙加工成坡口型式并隨焊口一起焊接，增大了切點(diǎn)處焊縫厚度和安全系數(shù)，也便于進(jìn)行射線探傷檢測(cè)。

技術(shù)特征：

1.適用于窄間隙水冷壁管屏的焊縫結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括相鄰的水冷壁管(16)之間組成的坡口型間隙，相鄰的水冷壁管(16)相互靠近的一側(cè)設(shè)有焊口，焊口分布在坡口型間隙的上側(cè)，且焊口與坡口型間隙連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于窄間隙水冷壁管屏的焊縫結(jié)構(gòu)，其特征在于：坡口型間隙包括v型坡口和u型坡口中的任一種。

3.一種焊接工藝，用于焊接如權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的適用于窄間隙水冷壁管屏的焊縫結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接工藝，其特征在于：步驟2中焊條的烘培溫度在300-500℃，烘培時(shí)間為0.5-3h。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接工藝，其特征在于：步驟4中對(duì)水冷壁管(16)焊接時(shí)的焊接電流為300-320a、焊接電壓為22-27v、焊接速度80-90mm/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接工藝，其特征在于：步驟5中在對(duì)水冷壁管(16)的焊縫及熱影響區(qū)進(jìn)行加熱時(shí)需在地面上鋪一層石棉，將焊好的水冷壁管(16)放在石棉上，且每加熱一定長(zhǎng)度用石棉蓋好。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接工藝，其特征在于：焊接裝置包括基板(1)，基板(1)的中部設(shè)有空腔(22)，空腔(22)中沿前后方向間隔均勻布設(shè)有若干支撐座一(14)，支撐座一(14)的上端設(shè)有支撐槽一(15)，基板(1)的上端左側(cè)沿前后方向間隔均勻布設(shè)有若干伸縮桿(10)，若干伸縮桿(10)和若干支撐座一(14)一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，伸縮桿(10)與連接塊(11)固定連接，連接塊(11)與支撐座二(17)滑動(dòng)連接，支撐座二(17)的下端設(shè)有支撐槽二(18)，支撐槽二(18)與支撐槽一(15)對(duì)應(yīng)連通，支撐座二(17)的上端連接有固定塊(13)，固定塊(13)和連接塊(11)之間固定設(shè)有彈簧(12)，基板(1)的上端右側(cè)沿前后方向間隔均勻布設(shè)有若干滑塊(19)和若干定位孔(21)，滑塊(19)與固定塊(13)沿上下豎直方向滑動(dòng)連接，滑塊(19)和伸縮桿(10)沿基板(1)的前后方向滑動(dòng)連接，滑塊(19)中固定設(shè)有固定軸(20)，固定軸(20)的一端與支撐座一(14)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，固定軸(20)遠(yuǎn)離支撐座一(14)的一側(cè)設(shè)有螺紋孔(23)，螺紋孔(23)與螺紋桿(24)螺紋連接，螺紋桿(24)與定位孔(21)對(duì)應(yīng)配合。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的焊接工藝，其特征在于：基板(1)的上下兩端左右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有安裝機(jī)構(gòu)，安裝機(jī)構(gòu)包括若干安裝塊(2)，若干安裝塊(2)沿前后方向間隔均勻布設(shè)有若干基板(1)上，左右兩側(cè)的安裝塊(2)之間轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有驅(qū)動(dòng)螺紋桿(3)，驅(qū)動(dòng)螺紋桿(3)的螺紋段與活動(dòng)塊(5)螺紋連接，驅(qū)動(dòng)螺紋桿(3)的圓柱段貫穿左側(cè)的安裝塊(2)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)固定連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)與安裝塊(2)固定連接，活動(dòng)塊(5)的內(nèi)部設(shè)有工作腔(7)，工作腔(7)中滑動(dòng)設(shè)有滑板(9)，滑板(9)與電動(dòng)伸縮桿(8)和自動(dòng)焊接頭(6)固定連接，電動(dòng)伸縮桿(8)固定設(shè)置在工作腔(7)中，自動(dòng)焊接頭(6)與活動(dòng)塊(5)滑動(dòng)連接，自動(dòng)焊接頭(6)與焊條連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接工藝，其特征在于：還包括水冷壁管(16)的預(yù)熱溫度控制方法，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了適用于窄間隙水冷壁管屏的焊縫結(jié)構(gòu)及焊接工藝，涉及鍋爐制造技術(shù)領(lǐng)域，包括相鄰的水冷壁管之間組成的坡口型間隙，相鄰的水冷壁管相互靠近的一側(cè)設(shè)有焊口，焊口分布在坡口型間隙的上側(cè)，且焊口與坡口型間隙連通，坡口型間隙包括V型坡口和U型坡口中的任一種，除原有的焊口外，將相鄰的水冷壁管作為整體考慮，水冷壁管之間間隙加工成坡口型式并隨焊口一起焊接，增大了切點(diǎn)處焊縫厚度和安全系數(shù)，也便于進(jìn)行射線探傷檢測(cè)，解決了當(dāng)相鄰水冷壁管之間間隙較小時(shí)，因不便于觀察、施焊及探傷檢測(cè)，使得相鄰水冷壁管的切點(diǎn)位置焊接質(zhì)量不能得到有效保障，給機(jī)組的安全運(yùn)行帶來(lái)了很大的隱患的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：王華龍,苗志彬,馮勝波,李冬,劉世達(dá),單玉嬋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華能國(guó)際電力股份有限公司上安電廠
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10