锅炉压力容器制造常用背面保护方法探讨

第 2 4卷第 l 期 2 0 0 8年 1 月 电站系统工程 P o we r S y s t e m En g i n e e r i n g V _0 l | 2 4 No 1 7 0 文章编号；1 0 0 5 - 0 0 6 X( 2 0 0 8 ) 0 1 - 0 0 7 0 - 0 1 锅炉压力容器制造常用背面保护方法探讨 Ba e k S ur f a c e Pr o t e c t i o n M e t ho d f o r Bo i l e r a n d Pr e s s ur e Ve s s e l W e l d 哈电集团高级技工学校 杨丽娟唐吉威 在锅炉和压力容器制造中，存在很多对氧化、 氮化非常 敏感的金属和合金 ( 例如马氏体耐热钢、钛及其合金等)或 者散热慢、高温停留时间长的材料 ( 例如不锈钢) ，一般焊 缝正面和附近的保护比较容易实现， 但是在焊缝的背面，受 结构及经济性等因素的限制，往往各有利弊。本文介绍和分 析了焊缝背面的保护方法。 1 背面保护方法的作用及分类 采用背面保护的作用就是在焊缝的背面形成惰性气体 氛围，使焊缝的背面保护得以加强。因此，通常根据产品结 构和保护方法进行如下分类：气体保护工装、背面保护剂、 充氩纸或水溶纸、氮气块。 2 通过工装进行背面气体保护 2 1 常用充氩工装 ( 1 ) 背面托罩。常见背面托罩见图 1 。背面托罩在焊接 过程中伴随焊接熔池的移动进行相应的移动， 一方面可以进 行气体保护，另一方面有利于焊缝和热影响区的冷却。 背面 气体保护托罩设计时要注意其外壳的曲率应和所焊接的构 件一致，防止氩气过多散失，降低保护效果。该背面托罩的 特点是使用灵活， 保护效果较好。 但是托罩的移动需手工操 作进行，因此受到产品结构尺寸的限制，同时还要增加一名 辅助人员操作。 因此该托罩常用于简体内径较大的石化容器 焊接背面保护。 ( 2 ) 背面保护罩。 在锅炉和压力容器中有很多的简体或 接管的内径只有 2 0 0 3 o o m m， 甚至更小， 对于此种结构简 体焊缝背面保护，采用保护托罩的工装很难实现，因此工程 上常常采用图2所示的工装形式。 此种保护罩的结构形式简 单，保护罩的刚性好，可以重复多次使用。但是如果产品结 构形式多样， 其规格适应性差，往往需要提制多套工装以满 足不同尺寸的要求，工装费用较大。 2 2 国外适用性较强的充氩工装 鉴于以上介绍的工装的局限性， 目前国外普遍使用的工 装的灵活性有了很大的增强，见图3 。同时为满足不同材质 预热要求，又开发了耐热型工装 见图4 。此种工装可以根 据产品规格进行系列设计，据资料介绍，充氩方便灵活，使 用方法简便。与其它工装相似，由于焊后要将工装取出，因 此对于管道回路最后的封闭焊缝往往不能采用此种方法。 收稿日期： 2 0 0 7 - 0 7 - 1 6 杨丽娟( 1 9 6 2 ) ，女，工程师。哈尔滨，1 5 0 0 4 6 简体 图 3 充气背面保护装置 图4 耐热型充气背面保护装置 3 通过保护剂进行背面保护 保护剂采用粘合剂进行混合，将其抹在焊缝的背面，无 论焊接头是何种结构， 它都可以方便地使用，焊后在焊缝的 背面形成一层渣壳， 起到 良好的保护作用。它的使用完全是 操作人员手 工涂抹 ，因此受人为因素控制 ，不同的操作人员 涂敷厚度无法统一，从企业管理角度上看，使用定额无法定 量计算。它的使用成本较高。 4 充氩纸或水溶纸 在坡口两侧适当的位置封堵上该种产品，向其中充气， 这样在焊缝背面就形成一个气室，能很好地起到保护的作 用， 一般锅炉制造中技术条件多半要求水压试验或焊后热处 理，该种产品能够很好地溶于水或完全燃烧，没有残渣留在 产品中。唯一不足的就是充氩纸或水溶纸不耐高温， 对于需 要预热的焊接材料来说，使用具有一定的局限性。因此该充 氩方法多用于不需预热的小直径管子对接。 5 氮气块 氮气块也是一种焊后不需处理的方法， 氮气经过加压形 成固态形状，在焊接过程中受热气体挥发，在焊缝背面形成 惰性气体保护的气室， 也可以起到保护焊缝的作用。由于氮 气块体积有限， 气体挥发空间受到限制，因此仅适用于小直 径管子的焊接，同时不适用对于渗氮敏感的材料。 以上几种方法是比较常