直焊式隔板操作指导书

1、保密资料不得外传 东汽实业开发有限责任公司钢结构厂直焊式隔板操作指导书（GJ/JB-DQ-001-A- 2006）编制 校对 审核 批准 （GJ/JB-DQ-001-A- 2006） 总述1.1 适用范围本操作指导书适用于直焊式隔板焊接2 材料 汽轮机直焊式隔板涉及到的金属材料有：Q235-B、Q345、1Cr132.1 焊接材料 J422（E4303） J506(E5016) ER50-6 ER316L(氩弧焊焊丝) A307(E1-23-13-15)2.3 辅助材料CO2气体（纯度99.6） Ar气体（纯度99.9%）氧气、乙炔、天然气 钨电极2、3.2防飞溅剂、纱布、石棉布、工业用丙酮3

2、 本操作指导书采用标准DZ2.12.2.1-88 常用焊接材料手册DB8.20.2.12 焊接材料管理办法DB8.20.2.15 材料管理办法DB8.20.1.22 容器合格证、钢印管理办法DZ6.5.1-55 焊接缺陷返修工艺守则4 基本要求4.1 焊工资格从事本手册涉及产品焊接的焊工应专门培训并考试合格4.2 本操作指导书与产品图样、技术要求、工艺规程、安全操作规程、设备保养规程同时使用。要求焊工必须严格执行本书所规定的各操作规程和工艺参数4.3 所用材料和焊接材料必须按DB8.20.2.15材料管理办法和DB8.20.2.12焊接材料管理办法规定检验合格5 工位5.1 设备a WSE-4

3、00型交直流钨极氩弧焊机（空冷或水冷式）b 半自动CO2弧焊机（空冷或水冷式）c 交直流弧焊机d 焊接变位器e 装配定位装置系统5.2 专用及标准工具 a 卷尺 i 撬棍 c 角尺 j 斜铁块 c 游标卡尺 k CO2加热器 共 17页 第 1页（GJ/JB-DQ-001-A- 2006） d CO2、Ar减压流量计 l 氧气带、乙炔带 e 角型砂轮 m 氧气减压器、乙炔减压器 f 清渣工具组件 n 割咀14 g 气铣及磨头组件 o 割矩2 中号枪 h 钢丝刷 p 气割枪、气割咀6 装焊直焊式隔板由内环、外环、叶片等组合装焊而成，分上、下两半。其结构复杂，焊接操作难度大。合理的安排装配顺序、焊

4、接顺序是保证整体装焊质量的关键。装焊中要注意以下几点：6.1 有些零件待整体装配好后是无法焊接的，必须“边装边焊”6.1.1 内环装焊：（图1） 内环立体简图6.1.1.1 装配要求1） 检查内环体和倒流筋来料尺寸。其中内环体坡口尺寸误差应5mm；倒流筋的圆度应用弧形样板进行检测；2） 装配时首先用三块等高垫块（垫块高度根据图纸计算确定）将内环体在平台上垫平，并测量内环体中分面至90方向保证等高。倒流筋用撬棍、斜铁等工具与内环体进行装配，保证圆弧装配间隙5mm3） 装配尺寸自检合格后，在固定点焊时采用（图1）所示“14”的顺序进行，一面固定后翻身按同样顺序进行另一面的固定。固定焊缝要求长度20

5、mm6.1.1.2 焊接内环要求1） 焊接时采用的方法：焊接采用“平敷焊”。具体焊接顺序见（图2），要求先对进汽侧焊接79层后翻转零件再焊接出汽侧至焊缝达图纸要求，然后第二次翻身焊接进汽侧焊缝达图纸要求 共17页 第2页（GJ/JB-DQ-001-A- 2006）（图2） 焊接顺序示意图2） 控制焊接变形采用“烙饼法”进行焊接。按照焊接工艺要求，CO2气保焊的平敷焊接厚度5mm，宽度20mm（单层）；堆高层在第一组合层中2025mm；翻面焊接第二组合层3035mm；第三组合层翻面4045mm；第四组合层翻面5055mm。依次递增“翻烙饼”（图2）次数达到图纸尺寸要求（注意看图标注的角缝要求）。

6、3） 对于若用手工焊，则一般焊缝厚度在15mm时就应该开始翻身4） 有关电流、电压及其他工艺参数类似于外环6.1.2 外环装焊（图3） 外环立体简图 6.1.2.1 半园锥筒的检查：先将平台清理干净，放样外环毛坯尺寸线。放共17页 第3页（GJ/JB-DQ-001-A- 2006）样件1半园锥筒毛坯尺寸线，注意0、30、4560、90、120、135、150、180顺时针共计9点专用米字交叉线位置，用2块或3块垫板成3338（图样要求）不等的各角度板检查半园锥板，见（图4）。装配时注意米字形交错线6.1.2.2 半园筒与半园锥体的装配：平台上放样并就位简4半园筒，将半园锥板两端的预弯头（成型后

7、有钢印标识）手工切割去除，配件1半园锥板与件4半园筒的角度，要求与工装垫板的结合面紧密。在保证半园锥板图纸要求3338前提下气割修配与半园筒接配的角度。注意在修配时多观察半园锥板的弧度变型情况，并按0、30、45、60、90、120、135、150、180检测其相对高度均匀。点固，按垂直角内弧毛坯尺寸线测量的情况定点角内。半园锥板一般由2块或3块组成。第一块装配完工要注意切割第二块拼接线，要注意弧度的下凹线。见（图5）6.1.2.3 焊接拉筋的布置：半园锥板点焊牢固后，焊接中分面拉筋。中分面拉筋如（图6）共17页 第4页（GJ/JB-DQ-001-A- 2006）6.1.2.4 半园筒与半园锥

8、板的定位焊接及半园板的装配：焊接半园锥板与半园筒间内弧4mm焊缝并用打磨、空压风吹等方式清理干净。装配件2半园板，按图配准半园板与半园锥板的相对位置，装配时注意坡口角度，严禁装配后间隙6mm。对于超过6mm间隙的情况，一定要先在零件状态时对半园板进行补焊后才可再次装配；6.1.2.5 汽封体装焊：6.1.2.5.1 汽封体的装配采用“定位装配法”。首先将3段拼接的汽封体在装焊平台上按放样尺寸进行装配并点焊牢固，根据图纸要求在件4半园筒上端面以半园筒外圆中心为基准用“地规”划出汽封体外圆线，并自制5件等高垫块在此线处延180圆周方向均匀定位焊牢，见（图7）6.1.2.5.2 如（图7）所示，汽封

9、体在装配时对于存在圆度超差的情况，可利用卡兰、撬棍、斜铁等工具予以校形，保证汽封体装配位置的准确共17页 第5页（GJ/JB-DQ-001-A- 2006）6.1.2.5.3 点焊汽封体要求180方向均匀5段，每段长度100mm，同时注意外侧与内侧应交错进行6.1.2.6 对于其他结构的外环结构形式，其装配顺序基准更改为汽封体时，需要注意的事项为：6.1.2.6.1 由于汽封体作为基准，则首先在汽封体组焊时必须保证汽封内外圆的精度，平台放样组对时要在中分面及90方向增加150180的槽钢拉筋防止焊接变形；同时，汽封体的拼接必须用“清根焊烙饼法”的方法控制变形，保证焊接质量6.1.2.6.2 装

10、配时，由于是将汽封体坡口向上在平台上进行定位，所以对于汽封体坡口钝边的直径将要求较为严格，在定位后应先检查坡口钝边直径，在发现超差现象时，应先将超差部位进行补焊等处理后方可进行半园筒等的装配6.1.3 焊接要求：6.1.3.1 根据母材及焊接部位所处工作条件选用合适的焊接材料，见表1；焊接参数见表2表1 焊接材料的选择焊接坡口的位置母材焊接材料焊接方法半园筒、半园板、汽封体16Mn(Q345)J506（E5016）ER5016（H08Mn2SiA）手工电弧焊CO2气体保护焊半园锥板、衬板、拉筋Q235-B半园锥板与叶片Q235B+1Cr13ER316LE1231315（A307）手工氩弧焊（T

11、IG）手工电弧焊表2 半自动CO2气体保护焊焊接规范参数表焊接层焊接电流（A）焊丝(1.2)电弧电压(V)流量计(L/min)焊丝伸长打底180220AER50-61822V12焊丝直径的1013倍中间层260300A2426V18表层230260A2224V156.1.3.2 若为手工电弧焊，则焊条直径的选择见表3；焊条焊接参数见表4共17页 第6页（GJ/JB-DQ-001-A- 2006）表3 焊条直径的选择焊接部位焊条直径焊接坡口根部6mm内3.2中间各层4焊接坡口表面20mm内横焊、立焊：4平焊：5或5.8表4 各种直径电焊条焊接电流使用参数表名称焊接电流工艺参数值焊条直径（mm）2

12、.53.24.05.05.8焊接电流（A）50801001301602102002702603006.1.3.3 焊材烘干及保温见表5表5 焊条材料烘干及保温焊材型号（牌）号烘干温度时间hE430315020011.5E501640011.5E1-23-13-1525030011.56.1.3.4 焊接前的预热见表6表6 钢材焊前预热钢材型号厚度（mm）预热温度Q235-A、Q235-B、20g、259010015016Mn321001501C1.3.5 焊接过程控制要素：1）半园筒、半园锥筒、半园板间焊缝：1.1 对进汽面半园板侧焊接1/3，其电流、电压、流量计参考

13、表2，焊接方法见（图8）。横焊基本雷同于角焊；横焊时，焊层厚度5mm，宽度要求2025mm；若立焊时，则焊层厚度7mm，宽度要求3035mm； 1.2 打底焊接时特别要注意不要有气孔，如发现一定要气刨清除、打磨后补平填满。若不处理，气孔缺陷将翻上层。CO2焊接的特点是起层较 共17页 第7页（GJ/JB-DQ-001-A- 2006）快，主要的优势焊接方法是立焊。对比电流、电压及焊接规范工艺参数，根据电焊选择的原则：平横立仰。其焊接速度参数一定要根据厚度和宽度来选择，按（图8）堆焊顺序图所述进行，不要超过极限。由于焊接件采用中厚板焊接，属滴状过渡，焊接中一般的质量缺陷属于夹渣和未熔合状态。分析

14、其原因，均在于清渣不净，覆盖层的结合不佳；而颗粒状过渡更多的是粗粒状过渡，焊工操作的弧长大于规定高度（压弧），缺陷的产生中属此三种原因居多。因此，焊接操作中焊好第一层，清渣干净是优良焊缝的保证1.3 适当控制每道焊缝的厚度：为保证焊缝质量，减少焊接应力，控制焊接变形，对中厚板焊接时，要采用多层焊、多道焊。在半自动CO2气体保护焊时中间填充宽度不超过20mm，表面层允许宽一点。立焊宽度3035mm1.4 焊接时不要忘了涂飞溅剂，距钢板件40mm涂飞溅剂。焊枪涂硅油也是防飞溅剂同时也是避免堵塞、粘连焊丝1.5 焊接进汽侧1/3后，对出汽侧焊接半园锥筒与半园筒的焊缝，规范、参数参照表2进行。堆焊顺序

15、参照内环堆焊顺序进行见（图1）。举例外环焊接方法，计算进汽面焊接厚度50318（1/3深），分3次翻转先出汽面焊接深度28mm，翻转（烙饼法）焊接进汽面共计3842mm深，再翻转出汽面焊接完毕冷却后，准备对汽封体装配2） 汽封体焊缝：2.1 由于汽封体焊接坡口深，考虑到产品重量、安全起吊以及占地面积等因素，焊接时其顺序可进行横焊、立焊。深度坡口前30mm横焊（先内侧、后外侧），焊接方向从中间往中分面进行。操作时也可采用分段焊接（L600800mm）每人次进行，达到减少焊接应力和焊接变形的控制能力。为了提高效率和清渣方便，熔深30mm即可采用立焊（爬坡焊）。手工电弧焊和半自动CO2气体保护焊电流

16、、电压参照表4、表2。按照平横立仰电流顺序调整进行。3） 焊接操作技术要求3.1 为了保证获得最佳质量的焊缝，应按照表2、表4选择焊接规范3.2 选择焊接规范时，除了用电流表等测量外，施焊前焊工还应在钢板上进行试焊（非产品引弧板）来判断规范选择是否合适，确认后方可进行施焊。3.3 要适当控制每道焊道的厚度，并采用“烙饼法”控制变形3.4 焊接时焊工应仔细观察熔池，焊完每条焊道要进行自检，在发现焊接缺陷情况下要立即清除，不允许掩盖缺陷3.5 当发现点固焊缝有裂纹及未熔合等缺陷时，应该铲掉并重新焊接，不允许留在焊缝内共17页 第8页（GJ/JB-DQ-001-A- 2006）3.6 焊接时要采取各

17、种有效的防止焊接裂纹的措施3.7 因装焊的图纸要求偏差要进行返修，达到合格后清理掉氧化皮等杂滓方可进行焊接（一般是切割或气刨部位）。要尽量的对称焊接，刚性大的部位焊接时不能随意中止。施焊的焊缝厚度必须达到坡口深度的1/3以上时方可停止。对局部应力比较大的焊缝可适当进行锤击3.8 按照质保手册要求，焊缝要打操作者钢印，并在部套简图上做好记录，部套简图由质技组提供（质量记录卡）。在端面筋板上打上订货号、台份、班组钢印7 回火：内、外环部套完工后要尽快（24小时内）回火。回火要求见东汽锻冶科热处理工艺卡执行8 清理：清理焊渣、焊豆等杂滓，去除外环中分面拉筋，位于非加工面的拉筋气割痕平整，非加工面因缺

18、肉而堆焊的部位要打磨平整。9 检查：9.1 生产现场检查：在生产制造过程中，质技人员要进行巡回检查，及时发现问题并纠正，提高预防为主，杜绝未遂事件9.2 产品尺寸检查：凡不符合质量要求的部位由生产班组按有关规定要求进行返修9.3 焊缝外观质量检查：凡不符合质量要求的部位由操作工按有关规定要求进行返修9.4 清洁度检查：按照东汽汽轮机清洁度（JB4058-1999）标准，焊洁2要求执行9.5 焊缝无损检验：按照东汽（DZ7.18.1.42-93）标准执行9.6 整体目视检查见东汽DW801A5055A-200310 直焊式隔板直焊式隔板由三大组合件（零件）拼装而成，见（图9）共17页 第9页（G

19、J/JB-DQ-001-A- 2006）10.1 内环、叶片、外环都是粗加工过的，在组装前必须进行来料检查（等高线刻度、外环粗加工尺寸、内环板体余量等）10.2 装焊顺序：10.2.1 定位：将整体加工后的内环吊在专用工装螺旋五爪卡盘定置环内，以及整体外环专用水平工作台内，进行内、外环中分面找正重合装配，用铅垂线测量中分面的重合度，找正好后固定位置，先出汽面后进汽面。固定位置如（图10）。拉筋共计16件，进、出汽位置呈“米”字形框架，对称定位焊接；10.2.2 划线：按照尺寸要求节距进行出汽面圆周等分叶片数划线。划线前用丙酮、棉纱清洗内环、外环加工的汽道面。清洁后用游标卡尺在内环上等分叶片数。

20、等分时注意节距等分前尺寸位置线，有余量一定要放开。依次等分出每个圆周弧等分不能超过1.5mm；外环平分时注意立车上划有等高位置线，在等高线内划分。同时要求划出叶片安装角的下点参考位置线，保证每个等分余量控制在1.5mm内10.2.3 试装：试装位置一般从30、180、210、360共定位置叶片各2块进行。试装叶片需进行喉高的控制，喉宽的测量控制，待4点位置按图示喉宽测定节圆直径点进行。块规的测试注意控制等高线的水平度。水平喉宽、喉高均符合图纸要求方可进行点固10.2.4 点固：点固叶片，用氩弧焊连接，点固如（图11）10.2.5 氩弧焊：氩弧焊时严格控制电弧电压，规范使用参数见表7共17页 第

21、10页（GJ/JB-DQ-001-A- 2006）表7 氩弧焊气体保护焊焊接规范参数（钸钨极2.4）焊接层焊接电流（A）焊丝（材料）点焊电压（V）流量计L/min焊丝伸长mm底层140160ER316L161881012盖层180200ER316L161812101210.2.6 边装边焊：为了保证焊缝外观质量，对于出汽边装配叶片，采用氩弧焊每片边装边焊，焊接长度按叶片的背弧度开始至叶尖空约10mm处。第一遍焊压底层注意高度，第二遍盖面注意焊缝宽度。焊接一段后要注意观察气体流量，保护效果，以麦黄色成型为佳。注意焊角高：氩弧焊区高4mm，区高6mm，区高7mm，区即叶尖10mm范围不焊，区域分布

22、见（图11）10.2.7 上变位器：上变位器时要求对设备首先进行运转调试，判定安全、正常后将直焊式隔板固定在变位器360方向均匀5点的固定板上并焊接牢固，角焊肉20mm，焊接无误后可翻转变位器10.2.8 手工电弧焊：手工电弧焊焊接叶片进汽弧段，将转胎旋转至与变位器夹角约82（仰79）并定位焊接。焊接叶片时注意所使用的碱性焊条需保温、烘干。要求将焊条置于随身携带的保温筒内，随用随取。按图纸要求角焊尺寸焊接，同时注意接头的清渣，保证焊接质量，达到技术要求10.2.9 焊中分面：将整体焊接隔板从变位器上取下，在从中分面拆开成上、下两半的直焊式隔板。按工艺要求补焊中分面，补焊用手工电弧焊或CO2气体

23、保护焊，焊接时注意清渣，电弧、电压按表2、表5严格执行，10.2.10 回火：参照东汽锻冶科回火工艺执行：进炉100，升温100，回火温度600620，保温（隔板）10小时、（外环）8小时，降温H60，出炉H300空冷，见（图12）共17页 第11页（GJ/JB-DQ-001-A- 2006）10.2.11 清理焊渣，切割拉筋，打磨焊缝，堆焊处需平整10.2.12 检查：汽道、喉宽、加工余量等在平台上检测并做好记录。计算通流量符合设计要求。尺寸检查合格后进行着色检查氩弧焊及手工电弧焊接配处，验收按规定的标准DB7.8.18.88执行 11 返修：由于直焊式隔板重量及体积都比较庞大，结构制造要求

24、高、人工装配、焊接困难，对于可能产生的缺陷需要在转出工厂前进行返修；11.1 内环板体大端面补焊：进、出汽侧板面5mm精加工余量不够的情况，需要在转出前进行补焊。分析其原因为，焊接的集束应力所致，同时因回火时摆放的不平稳（内环为悬空件），使得理论情况下回火时内环板体应上移而实际为下垂，造成整个节圆直径变小.其补焊方法依据原则为“背靠背固定法”，具体为11.1.1 材料准备：6080400 条形拉筋 12件 100100100 垫块 3件 1502504500 方箱拉筋 1件 ER5016 1.2 焊丝11.1.2 工具：撬棍、直尺（300）、卷尺（5M）、高度游标卡尺（300）、中分面水平检测

25、直尺、4.5M3M划线平台、专用直焊式隔板等高检查座（或百分表架杆）、8磅大锤11.1.3 测量及固定：将需补焊的隔板在划线平台上找正测量，用3个螺旋千斤顶（专用升降工具）、等高检查座（或百分表架杆）找平，调整隔板平行度。按照附表1（直焊式隔板装焊检查尺寸表）检查并计算各加工面余量后得出所需补焊的端面位置及数据，同时记录在“质量记录卡”上。需要特别提出的几个关键尺寸为“节圆直径”“内、外环相对高度”、“叶尖与内、外环相对高度”等。测量基准可依据外环已加工的汽封端面作为基准。具体“背靠背“固定方法见（图13）直焊式隔板加固拉筋立体草图，见共17页 第12页（GJ/JB-DQ-001-A- 200

26、6）（图13） 拉筋分布俯视图见（图14） 两个半付隔板形成进汽面相对，用3个方块拉筋支撑连接，然后用长条拉筋在内、圆圆面固定，拉筋数量见（图14），其位置为圆周均匀分布。加固拉筋焊接的位置见（图15）拉筋焊接剖视图 共17页 第13页（GJ/JB-DQ-001-A- 2006）加固焊接拉筋时注意事项： 1） 起吊方块拉筋时，要注意拉筋与上下隔板要有连接焊缝；2） 焊接拉筋位置，两个半付隔板各焊一边分开（交叉），严禁焊接在同侧，见（图15），焊肉1620mm3） 加固焊接拉筋后，中分面拉筋必须布置2件4） 回火时，不允许内环放空不进行垫平。正确做法是耐火砖支撑内环面在完成前3个步骤后可进行内环

27、端面的补焊，焊接工艺参数按表2、表4进行。补焊后回火注意事项按第4条进行以上为2个半付均需补焊时采用的方法。若为半圈进行补焊时，其修复方法如下：11.1.4 找正测量出端面所需补焊尺寸，将整个端面按圆周方向分为7段，采用小规范、小电流跳焊进行补焊。为了控制CO2焊接熔渣，在垂直方向（90）外环垫高约100mm，焊接角度形成58，包括其焊接顺序见（图16） 补焊分段进行时，焊接中分面拉筋（方箱），焊接工艺参数按表2、表4进行。补焊完毕后检查节圆直径，如果直径收缩变小，要切割内环板体，切割的具体位置为90方向，在内环板体最小直径处用千斤顶支撑并校形节圆直径，要求直径在理论要求基础上撑大2mm，然后

28、用拉筋在外环中分面处固定，补焊切割位置，要求切割位置在补焊前开45对称钝边坡口，焊接采用清根焊。焊接后，用长槽钢拉筋在45、135方向连接外环端面与方箱拉筋，具体 共17页 第14页见（图17） （GJ/JB-DQ-001-A- 2006）11.2 局部夹渣、未熔合补焊：局部点状的夹渣、未熔合缺陷在加工后的暴露将影响整体外观质量，为此进行的外观返修是非常必要的，其返修方法是采用氩弧焊的焊接，具体方法如下：11.2.1 材料：棉纱、工业用丙酮、氩弧焊焊丝H08Mn2Si/2.5(CO2焊丝)或Steuite/1.6(因可镍)11.2.2 工具：角型砂轮、气铣或电铣、旋转挫、扁铲、榔头12.2.3

29、 氩弧焊补焊方法：将需补焊的缺陷，夹渣、未熔合的地方先用丙酮清洗，棉纱擦净，再用角型砂轮清磨见金属光泽。补焊时用氩弧焊填丝方法，第一遍由于切削油的渗透，气体保护不佳，在热影响下会出现“黑渣”，用电铣、旋转挫清楚“黑渣”、残迹，磨光见金属本色，第二遍再用氩弧焊填丝则表面质量可满足要求，补焊高度高于母材1mm，此时需要注意的是，在气体保护下，熔敷金属应呈麦黄和银亮色。最后用抛光砂轮修磨高出母材的熔敷金属部分，修磨至与母材平起。 使用氩弧焊注意事项：1） 清洗残渣，保证清洁度要求2） 在施焊过程中，注意自我保护，防弧光措施必须到位3） 氩弧焊丝的选择原则为：235-B、16Mn用H08Mn2Si/2

30、.5(CO2焊丝)，叶片材料为1Cr13用Steuite/1.6(因可镍)4） 焊接工艺参数见表7补焊过程中严格控制咬边的程度12.2.4 如无氩弧焊的条件，可采用手工电弧焊的方法:：将需补焊的缺陷，夹渣、未熔合的地方先用丙酮清洗，棉纱擦净，再用角型砂轮清磨见金属光泽清磨深度35mm。补焊时采用小规范焊接，补焊高度高于母材1mm。最后用抛光砂轮修磨高出母材的熔敷金属部分，修磨至与母材平起。 使用手工电弧焊注意事项：1） 焊接工艺参数严格按照表4进行；2） 手工电弧焊易形成较大咬边，为此在操作方法上注意收弧时要略有停顿，控制咬边3） 焊条选用E5016/2.5（碳钢）、A307/2.5（不锈钢）共17页 第15页附表1 直焊式隔板装焊尺寸检查表（节圆直径参照）序号图号及名称直径（）测内径喉宽（对直径）测内径喉高叶片数(一圈)总面积节距水平位置旋转方向(出汽侧)倾