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回转窑筒体组对焊接施工技术.pdf

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回转窑筒体组对焊接施工技术.pdf

WELDINATECHNOLOGYVO1.41NO.1JAN.2012.全国焊接工程创优经验交流61文章编号1002025X2012010061一O4回转窑简体组对焊接施工技术马玉科,朱博,王文凯中国华冶科工集团有限公司技术质量部,北京100176摘要根据多年施工经验.总结出了回转窑筒体成熟的、效率高、成本低、质量好的焊接方法。回转窑筒体组对焊接采用’GMAWSAW方法,用CO2AR混合气体保护焊打底,埋弧焊填充、盖面;筒体旋转采用无级变频调速滚轮架。气体保护焊打底时,在顶部操作平台施焊.筒体旋转线速度维持在焊接速度;埋弧焊焊接时,焊接小车在筒体上行走,方向与筒筒转向相反,行走速度与简体旋转线速度大小相等。关键词回转窑简体;CO2AR混合气体保护焊;埋弧焊;无极调速滚轮架中图分类号TG444.72;TG445文献标志码BO引言工业回转窑广泛用于冶金、化工、建材等行业,是水泥厂、球团厂的核心设备.体积大,自身质量大,出厂运输要分多段,需现场进行组对和焊接,由于筒体外壳钢板厚,筒节自身质量大,现场组对焊接比较困难,还要大吨位吊车配合作业,施工成本较高。在多年施工经验的基础上,总结出了一套成熟的、效率高、安全性强、成本低、质量好的回转窑简体组对焊接方法.在某钢厂200万T/年球团工程中成功运用,取得了较好的效果。1工程简介某钢厂200万T/年球团工程回转窑由洛阳矿山机械厂制造,简体长40M,内径6.1RN,简体材质20G,自身质量374T,分13段运至现场。各筒节长度、自身质量及壁厚见表L。为了减少临时支架数量,减少临时设施费用,提高施工速度,根据现场吊车能力,将13节筒体在地面组对成6段,再用大吨位吊车吊装。焊接工作量环缝焊口共计L2道,每道焊缝长19.6M,共470M。其中地面组对焊口7道,安装位置组对焊口5道。组对焊接完成后,按JB/T47302005标准,采用PXUT一359超声波对焊缝进行了检验,共检验T形口24处,对接口60IN,全部合格.探伤结果为I级。简体安装后,于2011年3月一次收稿日期201111~01试车成功,4月20日投产。表1回转窑筒节规格筒节编号长度/MM壁厚/MM自身21/KG筒体最大外径/MM13542423661066669422340027147击62447210533200498004,6370724330O422LO0O6L84533004221O0O6184627O042171776L8472OO042L27246184834OO42216306184726244928002333042421O28OO233307262441O511320O497996370721232OO42203586184L33042422828365202焊接施工难点及特点2.1焊接难点回转窑简体组对焊接时,焊V1均为环缝.为了保持最佳工位焊接,筒体需进行转动。因回转窑驱动装置安装工艺复杂,工期相对滞后,回转窑筒体各节对接焊时,驱动装置用不上。因此在地面和安装位置组对焊接时,简体转动只能借助临时装置驱动。回转窑简体对接焊缝位置均在空中.减小焊接变形、控制筒体各节直线度是焊接的关键和难点,也关62全国焊接工程创优经验交流.焊接技术第41卷第1期2012年1月系到窑体的正常运转和工作寿命。回转窑简体体积较大,简体壁厚大。焊前预热及焊后热处理比较困难。本工程预热采用电伴热带和火焰2种方式加热,硅酸铝纤维毡保温。以保证焊接质量。2.2特点回转窑简体组对共有12条环缝,每条环焊缝长约19.6113,需焊56道,焊接工作量大,焊接时间长。由于焊接作业均在室外,焊接环境不好.要搭设防火帆布大棚用于防风。3焊接工艺3.1焊接方法本工程简体焊接采用GMAWSAW方法.用COAR气体保护焊打底,埋弧焊填充、盖面。3.2焊接材料埋弧焊焊丝牌号ER506,H08MNA,1.2,西4.0MM;焊剂牌号HJ301。CO气体保护焊焊丝牌号THY一51B,应满足焊材标准GB81102008及GB/T52931999要求。3.3焊接设备采用MZ1250L埋弧焊机及NBC一500型CO2气体保护焊机。3.4焊接位置水平位焊接,外侧焊接位置在筒体最高处,内侧焊接位置选择在筒体内侧最低处。3.5焊接坡口出厂时已加工好,内外侧为不对称X形坡口。3.6焊接工艺参数回转窑筒体环缝焊接工艺参数见表2。表2焊接工艺参数焊接焊材牌号焊接电流电弧电压焊接速度热输入焊层方法及规格/MM极性电流,A/V/CMMIN/KJCLN1GMAWER506,61.2直反L8O~2202O一2225~30L1.62~2OSAWH08MNA..0直反6206803236455032.643.7预热及焊后热处理预热最低温度100OC,道间温度100250℃,退火加热温度61010℃,升温速度≤110C/H,保温时间2.5H。3.8焊接顺序外侧COAR气体保护焊打底一外侧埋弧焊填充至2/3简体壁厚一内侧碳弧气刨清根一内侧填充、盖面一外侧盖面。3.9碳弧气刨气体保护焊打底焊后,反面使用碳弧气刨清根。碳弧气刨工艺参数见表3。表3碳弧气JJV艺参数碳棒规格碳弧长度空气压力电流气刨速度极性/MPA{/MRAIN一65.01~20.390.592500.51.O直流反接4,6.0L~20_39~0.592803000.5一1.O直流反接67.0L20.390.593003501.0一1.2直流反接68.012O39~O.59350~4O01.O一1.2直流反接61O.0120_39一O.594505O01.0一L2直流反接碳弧气刨操作时,应先开气阀,使喷口对准刨槽,然后再引弧起刨。除按表3调谐参数外,碳棒与工件之间应有合适的夹角,见表4。表4碳弧气刨碳棒与工件合适的夹角刨槽深度/RAM2.5345678『碳棒与工件间夹角,。253035404550碳弧气刨工必须经过培训,合格后方可操作,刨削时。应根据钢材的性能和厚度选择碳棒的直径和电流。刨削过程中,如发现“夹碳”,应在夹碳边缘510ITLM处重新起刨,深度要比夹碳处深23MM;“贴渣”可用砂轮打磨。4焊接操作要点焊接顺序焊前准备一外侧CO气体保护焊打底一外侧埋弧焊填充至2/3简体壁厚一内侧碳弧气刨清根一内侧填充、盖面一外侧盖面。各层焊接顺序如图1所示。导●‘1R图1回转窑筒体对接环缝焊接顺序示意图WELDINGTECHNOLOGYVO1.414.1焊前准备4.1.1筒体矫正.全国焊接_T程创优经验交流63筒体矫直找正后,用工装将2节简体进行刚性固定.再次对简体同轴度进行复查。4.1.2对口处理调整好对口间隙.约5M131,清除坡口表面及其两侧各宽50MM范围内油、锈;接通伴热电源,对被焊焊口进行预热。4.2打底焊筒外侧打底焊采用COAR混合气体保护焊,焊层不能太厚。控制在4~5MM为宜。操作要点在筒外侧搭设操作平台,先驱动简体转动.转速稳定在焊接1二艺要求的焊接速度后方能焊接。焊接过程中,如转速不合适再进行微调,直至满足焊接需要。4.3埋弧焊焊接4.3.1外侧填充、盖面利用已搭设好的操作平台。在简体外侧安装小车运行轨道,按照工艺要求将焊接工艺参数调整到要求值,然后起动焊机和滚轮架,调节简体旋转速度,进行焊接位置的调整,让焊机小车保持在筒体L2点钟焊接位置,如图2所示。然后进行正常焊接。图2回转窑简体外侧焊缝焊接示意图4.3.2内侧填充、盖面内侧焊接位置选择在简体内侧最低处,在简体内侧安装轨道,将焊接小车放在轨道上,按照工艺要求将焊接_T艺参数调整到要求值,起动焊机和滚轮架,调节简体旋转速度,进行焊接位置的调整,让焊车保持在筒体6点钟焊接位置后进行正常的焊接。在焊接过程中,应随时注意观察电流表和电压表的读数,观察焊接小车的行走情况是否在水平位焊接,有无跑偏,如有偏差及时进行渊整。并应注意观察漏斗内的焊剂量。4.4停止焊接分两步按下停止按钮第1步先将“停止”按钮按下一半并在此位置保持一段时间不能松开,此时焊丝停止送进,但未切断电源,电弧仍在燃烧。由于已停止送丝.电弧慢慢拉长,焊接电流自动减小,弧坑逐渐被填满;弧坑已填满后,第2步将“停止”按钮按压到底.此时焊接小车停止前进,焊接电源被切断,电弧熄灭,焊接过程停止。5技术创新5.1CO气体保护焊CO气体保护焊的优点是高效、节能、抗锈、低氢等。由于CO气体保护焊在焊接过程中极易产生气孔,为保证焊接质量,采取了如下措施1施工前,将焊件表面的铁锈、油污、脏物等清理干净,并使焊件表面保持干燥;2施工中采用的CO气体是混有少量氩气的混合气体,焊接前将CO气瓶倾斜约3O。,将瓶内的积水放出来,以保证CO气体干燥,在焊接中产生的气孔得到了有效控制;3施T中,搭设大棚防风。5.2埋弧焊埋弧焊生产效率高,是焊条电弧焊的几倍,焊丝直径大,焊接电流大,电弧的熔深能力比焊丝的熔覆效率高,焊缝成形美观。熔池存在时间长,冶金反应充分,焊缝质量稳定,有渣壳保护,减少了焊缝中0,H,N的含量,从而减小了产生气孔、裂纹的可能。工艺参数自动调节,对焊工的技能水平要求不高。劳动条件好,没有弧光辐射。与其他弧焊方法比,埋弧焊的抗风能力好。5.3引进无级变频调速滚轮架为保持水平位焊接,筒体旋转采用无级变频调速滚轮架,保证了筒体空间焊接位置不变。CO气体保护焊打底时,在顶部操作平台施焊,筒体旋转线速度维持在焊接速度在埋弧焊焊接时,焊接小车在筒体上行走,行走方向与筒体转向相反,速度与简体旋转64全闰焊接工程创优经验交流.焊接技术第41卷第1期2012年1月线速度大小相等,简体旋转与焊接同时进行;此种焊接方法,保证了在最佳水平位焊接,焊接能连续进行,焊接质量明显提高。滚轮架设备费用低,安全性好,方便施T,生产效率明显提高。54焊接变形的控制及处理回转窑简体焊接的最大特点以及最关键的环节是焊接变形的控制及处理。冈为简体既大且长,安装精度要求高,焊接变形无法用任何机械方法处理,因此需采取一些控制措施1用厚30MM钢板将两节简体进行刚性固定,沿简体圆周每隔1.5NL一块。2采取合理的施焊顺序,以消除焊接应力。3每道接口焊完一层后测量筒体径向变动偏差6结论在回转窑简体组对、焊接的过程中,采用CMAWSAW焊接方法,气体保护焊采用COAT混合气体,焊接质量得到了可靠的保证;同时采用无级变频调速滚轮架驱动回转窑简体转动,操作方便,安全性好,降低了简体驱动成本,焊接施工效率成倍提高。参考文献1同转窑厂家随机资料及安装使用说明书Z.2GB50551201O球【圳机械设备安装工程质量验收规范S.北京中国计划出版社,2010.『3GB502361998现场没备、L‘业管道焊接T程施工及验收规范值,根据测量结果确定下一层焊道的起焊位置。S刍翌未旦刍霆刍旦刍曼考雹各亟吾雹蔷G葛苗蔷蔷尝;葛暑蔷乏葛G强乏雾蔷蔷会讯’2011中国堆焊及抗磨损技术国际研讨会取得积极意义寥;“2011中国堆焊及耐磨损技术国际研讨会”于11月L820日在京隆重召开,会议由中国建材机械工业协会、中国焊接协会矿物制品与破碎粉磨装备专委会筹主办,国务院国有资产监督管理委员会群工局、中国焊接协会支持,北京嘉克新兴科技有限公司承办,受到了建材、电力、矿山、石油、石化、车辆等行业的高度关注有来自中国建筑材料联合会、中国大唐集团、中国石油天然气集团、中国南车集团、中国建材机械工业协会耐磨分会、国家电力工业耐磨材料实验研究中心、合肥中亚建材装备有限责任公司、郑州天瑞集团、中国华能集团、中国华电集团、中国国电集团、北京京能热电股份有限公司、山水重工集团、日本特殊电极株式会社、南方水泥、同力水泥、金隅水泥、重庆市富丰水泥集团有限公司、北京太行前景水泥有限公司、交通水泥、乌拉山电厂、四川矿山机器集团有限责任公司、河南省中原大化有限责任公司等多家企业的领导和专家共158名代表参会此次研讨会是继2011“嘉克一LVM杯”国际焊接大赛德国吕内堡、2011德国DVS焊接技术国际论坛德国汉堡后的“嘉克杯”焊接技术国际交流之旅活动的第三站。会议以“磨机高效运行与抗磨损技术新发展”为主题,内容涵盖了磨机运行及其耐磨件抗磨损新技术、新方法、耐磨材料和表面技术的发展前景、耐磨堆焊制造与再制造技术的应用、国外水泥工业抗磨损措施等技术问题和宏观分析等,旨在为国内外水泥企业、电力企业、耐磨企业等提供经验和技术交流的平台,加强国际间合作.共同推进堆焊及抗磨损技术的发展。会议由中国建材机械工业协会耐磨材料分会周平安主任和中国焊接学会堆焊及表面_T程专业委员会主任张平博士主持,建材机械工业协会耐磨材料分会李茂华副主任致欢迎词,北京嘉克新兴科技有限公司董事长刘振英博士对2011“嘉克杯”焊接技术国际交流之旅活动前两项内容暨赴德活动情况进行了简要的概括,南车集团青岛四方机车车辆股份有限公司叶结合工程师代表赴德人员与大家分享了赴德交流活动的心得体会,国务院国资委群工综合处处长孙洁宣读了国务院国资委授予2011“嘉克一LVM杯”国际焊接大赛焊_T选手荣誉称号的决定,并由各级领导为大赛获奖选手和DVS论坛发表论文的专家代表颁发了荣誉证书。随后.10余位来自国内外耐磨材料和堆焊应用行业的专家以及技术人员们针对论坛主题做了精彩的主题报告近年来,选择堆焊再制造作为耐磨件表面处理和强化的手段,提高耐磨件的耐磨性能,从而获得最佳减磨效果和最大经济效益,已成为广大建材企业解决耐磨件备件的首选方式之一。耐磨件堆焊技术被广泛应用于水泥、矿山等行业耐磨件的制造和修复工程中,在环境保护、节约资源、节能降耗等方面取得明显效益。此次会议的召开对于堆焊再制造技术形成广泛共识、对耐磨堆焊技术上下游相关行业的用户和服务厂家间的交流都起到了积极作用.尤其是对矿物制品与破碎粉磨装备行业中堆焊技术的发展应用具有重大意义。

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