導(dǎo)語(yǔ)：鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造控制技術(shù)難點(diǎn)分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:本文通過(guò)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)典型產(chǎn)品制造工藝制造過(guò)程和難點(diǎn)分析，闡述了鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造中的下料、坡口制備、裝配、焊接、校正、油漆等關(guān)鍵制造工藝過(guò)程和控制措施，從而保證鋼結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量，并為類(lèi)似項(xiàng)目生產(chǎn)提供了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞:鍋爐鋼結(jié)構(gòu);坡口制備;裝配;焊接;校正

鍋爐鋼結(jié)構(gòu)主要由柱底板、柱、梁、垂直支撐、水平支撐、平臺(tái)樓梯、剛性梁、大板梁等部件組成，除承受鍋爐本體載荷外，還要承受主廠房框架與鍋爐構(gòu)架之間平臺(tái)傳遞的荷載。另外，它是控制鍋爐膨脹，傳遞承受爐膛壓力及載荷的重要部件。結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)制造技術(shù)要求，對(duì)制造過(guò)程中坡口制備、裝配、焊接、噴砂、油漆等關(guān)鍵工序和難點(diǎn)進(jìn)行分析。

1鋼結(jié)構(gòu)制造關(guān)鍵點(diǎn)控制

1．1材料及入廠驗(yàn)收

鋼結(jié)構(gòu)重量在整個(gè)鍋爐重量中占比較高，在選擇鋼材時(shí)既要滿足載荷能力強(qiáng)度要求，又要考慮制造難度、成本和周期等因素，所以鍋爐鋼結(jié)構(gòu)選材需要綜合考慮其承載力、力學(xué)性能和化學(xué)成分要求［1］，鋼材采購(gòu)要求應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣及相關(guān)技術(shù)文件規(guī)定，并按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行入廠復(fù)驗(yàn)，其力學(xué)性能和化學(xué)成分應(yīng)符合規(guī)定，要特別關(guān)注特殊及附加的屈服強(qiáng)度、冷彎、含碳量等技術(shù)要求;另外鋼板表面不得有結(jié)疤、拉裂、折疊、夾渣和壓入的氧化皮，鋼板不得有分層。

1．2坡口制備

鋼結(jié)構(gòu)的焊接坡口可采用機(jī)械加工或熱切割的方法，采用熱切割下料和制備焊接坡口時(shí)，根據(jù)材料種類(lèi)和厚度確定是否預(yù)熱，對(duì)于15CrMo材料且超過(guò)25mm時(shí)就需要預(yù)熱120℃以上，SA－387Gr91等級(jí)材料在坡口熱切割后還需要增加PT或MT檢測(cè)。坡口兩側(cè)邊緣應(yīng)該平齊，對(duì)于局第4期鍋爐制造No．42021年07月BOILERMANUFACTURINGJul．2021部深度超差的割痕應(yīng)按要求進(jìn)行補(bǔ)焊、修磨，另外焊接前必須將坡口清理干凈，不能有氧化皮、熔渣、油污、灰層等影響焊接操作或影響焊接質(zhì)量的雜物，根據(jù)選用的焊接方法確定清理坡口范圍的大小，一般不小于20mm［2］。

1．3焊材要求

驗(yàn)收合格的焊條、焊絲、焊劑應(yīng)按牌號(hào)、規(guī)格、批號(hào)分別儲(chǔ)存，存儲(chǔ)焊材的庫(kù)房溫度應(yīng)在5℃以上;焊絲、焊劑存放場(chǎng)地應(yīng)保持干燥，相對(duì)濕度不超過(guò)60%，并且要有監(jiān)測(cè)記錄;焊材堆放場(chǎng)地應(yīng)距離地面高度300mm以上，與墻壁距離不小于300mm;待入庫(kù)和驗(yàn)收不合格的焊接材料應(yīng)單獨(dú)存放并有明顯標(biāo)志;焊材的發(fā)放和回收要有記錄，領(lǐng)料單上的焊接材料牌號(hào)、批號(hào)、檢編等信息應(yīng)清楚。

1．4裝配、焊接

在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，大板梁是較典型的鋼構(gòu)件，普遍用于建筑、橋梁等鋼結(jié)構(gòu)中，它的拼裝、焊接主要工序如下:1)翼板、腹板制造工藝:劃線→氣割→刨邊→翼板接長(zhǎng)→無(wú)損檢查→鋼板校平→放在平臺(tái)上劃出裝配線和中心線，中心線應(yīng)兩面劃出打上洋沖。2)大板梁總裝工藝:在專用平臺(tái)上，先將中間板用工藝板焊接牢靠，并用夾緊工裝找正夾緊或工裝螺栓擰成一體，然后在裝配胎架上，將中間上翼板、上腹板、下疊梁腹板與下疊梁翼板等裝成整體→主角焊縫定位焊，定位焊長(zhǎng)度不小于50mm，間距應(yīng)在500mm左右，為阻止正面焊接時(shí)產(chǎn)生角變形，裝配時(shí)應(yīng)考慮反變形→預(yù)熱100～150℃左右→疊梁在胎架上焊接(主角焊縫及疊合板的角焊縫是雙面坡口局部熔焊縫。焊接時(shí)應(yīng)先焊中間疊合板與腹板角焊縫，采用兩面對(duì)稱焊的方法，焊接方向從中間向兩端焊，中間不能停焊→預(yù)熱150℃→焊接上下翼板與腹板間的主角焊縫→上下疊梁分兩個(gè)半梁第一次吊運(yùn)翻身(大板梁桿件長(zhǎng)，重量大，因此有關(guān)起吊耳板安裝點(diǎn)的設(shè)定及吊運(yùn)翻身動(dòng)作全過(guò)程要嚴(yán)格按工藝文件執(zhí)行)→翻身后將兩個(gè)半梁平吊到水平胎架上，將上下疊梁進(jìn)行組裝→中間疊合板處用定位銷(xiāo)和螺栓重新擰緊固定→預(yù)熱→焊接→上下翼板主角焊縫預(yù)熱→碳刨清除定位焊→檢測(cè)上下翼板的垂直度，根據(jù)變形情況采取相應(yīng)措施→焊接(上下兩條主角焊縫，焊接蓋面層時(shí)，最后一道焊縫控制電壓和焊接速度，防止咬邊和產(chǎn)生表面裂紋。)→校正→以梁中心線為基準(zhǔn)，用激光經(jīng)緯儀核準(zhǔn)垂直加勁板安裝線和腹板上孔群中心線，然后打上洋沖眼→試裝加強(qiáng)肋板與加強(qiáng)肋板的連接板，同時(shí)裝點(diǎn)其它連接板→焊接→修磨全部角焊縫

1．5校正

鋼結(jié)構(gòu)在組焊后容易出現(xiàn)零部件彎曲、扭曲、波浪變形，有的產(chǎn)生麻花狀扭曲變形，所以在鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過(guò)程中要經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行校正處理。校正主要采用機(jī)械校正、火焰校正或機(jī)械火焰結(jié)合等方法，其中機(jī)械校正主要使用壓力機(jī)等設(shè)備，通過(guò)局部點(diǎn)?；蛑|等進(jìn)行校正，但有的部件較大或者結(jié)構(gòu)不適合設(shè)備校正，采用火焰校正或火焰校正加輔助工裝的辦法進(jìn)行，而火焰校正需要經(jīng)過(guò)大量豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)人的要求較高，否則方法或溫度控制不當(dāng)，容易造成構(gòu)件產(chǎn)生新的更大變形甚至零件報(bào)廢?；鹧嫘Ｕ枰紤]其加熱溫度的控制和冷卻方式，加熱溫度一般根據(jù)材料特性進(jìn)行選取(碳鋼加熱區(qū)溫度應(yīng)控制在800℃以下)，有經(jīng)驗(yàn)的操作技師可根據(jù)鋼件的表面顏色判斷其相應(yīng)的溫度，避免產(chǎn)生過(guò)燒的問(wèn)題，條件具備時(shí)，最好使用紅外線測(cè)溫儀精確的測(cè)量溫度。校正后的冷卻主要是空冷方式，盡量不采取水冷方式，因?yàn)樗淇赡軙?huì)使鋼材的奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生脆硬組織，使鋼材硬度和強(qiáng)度增加，使塑性和韌性變差。

1．6變形控制

［3］在鋼結(jié)構(gòu)制造過(guò)程中，可通過(guò)采用小角度、雙面坡口，減少角焊縫的熔敷金屬量，以減少熱輸入和焊接應(yīng)力，控制鋼結(jié)構(gòu)焊接時(shí)的變形量;同時(shí)采用合適焊接方法和焊接參數(shù)，其中在小件手工焊時(shí)，條件允許的情況下將連續(xù)焊改成分段焊接，在接頭處要交錯(cuò)覆蓋，注意控制焊接溫度，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，停下來(lái)緩冷或翻轉(zhuǎn)焊接背面;多件焊接時(shí)要先焊拘束度大的構(gòu)件，后焊拘束度小的構(gòu)件;在焊接板梁四條主焊縫時(shí)，必須同向、同步施焊，并且要一次完成焊接，以防止扭曲變形。另外通過(guò)預(yù)留反變形措施［4］進(jìn)行控制，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)留合適的反向余量，焊接后恢復(fù)到平直狀態(tài)，例如在板梁腹板對(duì)接組裝時(shí)預(yù)留5mm～7mm上拱余量。

1．7消應(yīng)力處理

鋼結(jié)構(gòu)在焊接工作完成后，根據(jù)材質(zhì)、厚度、結(jié)構(gòu)拘束度等因數(shù)制定消除應(yīng)力、穩(wěn)定尺寸和控制變形等措施。一般可采用焊后消應(yīng)力熱處理等方法，當(dāng)有的結(jié)構(gòu)或尺寸限制或不具備熱處理?xiàng)l件時(shí)，可采用振動(dòng)時(shí)效的方法消除焊接應(yīng)力、穩(wěn)定尺寸，而且在鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)廠家中，振動(dòng)法消應(yīng)力是普遍使用一種方法，這項(xiàng)技術(shù)被廣泛適用于大型焊接構(gòu)件中，經(jīng)過(guò)振動(dòng)時(shí)效處理后構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力釋放或趨于均勻化，從而提高了構(gòu)件的使用壽命，也沒(méi)有熱處理消應(yīng)力時(shí)易產(chǎn)生的氧化皮的缺點(diǎn)。

1．8噴砂

鋼結(jié)構(gòu)表面油漆前需要對(duì)其進(jìn)行噴砂除銹處理［5］，除銹等級(jí)應(yīng)達(dá)到Sa2．5，當(dāng)無(wú)法機(jī)械噴砂時(shí)，可采用手工或動(dòng)力工具方法，鋼結(jié)構(gòu)噴砂后的表面粗糙度為Rz40μm－Rz75μm;有的零件連接處根據(jù)圖樣要求需要進(jìn)行摩擦面處理，但在噴砂過(guò)程中，存在柱、梁端部角鋼孔區(qū)摩擦面噴丸不徹底，噴后局部有氧化皮，摩擦系數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)圖樣要求等現(xiàn)象。所以需采取措施控制表面質(zhì)量和端部表面摩擦系數(shù)，首先要嚴(yán)格執(zhí)行工藝文件要求;其次制作對(duì)比樣塊，在過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)督檢查;另外根據(jù)工件結(jié)構(gòu)和設(shè)備能力，可采用先原材料預(yù)噴砂，組焊后再進(jìn)行整體噴砂處理。

1．9油漆

鋼結(jié)構(gòu)表面油漆一般由底漆、中間漆、面漆組成［5］，根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境選擇油漆方案配比，包括油漆層數(shù)、各層漆膜厚度［6］和涂料種類(lèi)等。當(dāng)項(xiàng)目地點(diǎn)處于海邊有腐蝕介質(zhì)環(huán)境要求時(shí)，要求進(jìn)行油漆涂層附著力測(cè)試，當(dāng)厚度不大于250μm時(shí)，各道涂層的附著力等級(jí)不大于GB/T9286規(guī)定的1級(jí)。最好采用高壓無(wú)氣噴涂工藝方式，盡量避免手工涂刷的方式，因?yàn)槿菀桩a(chǎn)生漆膜厚度不均、附著力不佳、“死角”刷不到等問(wèn)題。產(chǎn)品表面經(jīng)過(guò)檢測(cè)合格后方可油漆，但需在表面處理完成后4h內(nèi)完成第一道底漆的涂裝，當(dāng)環(huán)境溫度的相對(duì)濕度不大于60%時(shí)，可以適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間，但最長(zhǎng)不能超過(guò)12h。油漆時(shí)每一層干透后再進(jìn)行下一層的油漆，并且每層油漆的漆膜厚度(油漆干透后的漆膜厚度)要符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，工件表面油漆均勻，無(wú)漏涂、“流掛”、返銹、夾雜、起皮或龜裂等現(xiàn)象。

2結(jié)語(yǔ)

鍋爐鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程需要經(jīng)歷多個(gè)工序，只有嚴(yán)格控制每道工序質(zhì)量，特別是裝焊、變形控制、表面處理等關(guān)鍵工序，才能保證了產(chǎn)品的整體制造質(zhì)量，以滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行要求。

參考文獻(xiàn)

［1］李妍．談鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造中的質(zhì)量控制［J］，科技論壇．

［2］陸玉桂．300MW鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造［J］，工業(yè)建筑，1991，12(6)．

［3］呂仲．鋼結(jié)構(gòu)圖焊接變形控制［J］，電焊機(jī)，2011，41(8)．

［4］沈佳明．塔式鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的制造要點(diǎn)［J］，鍋爐制造，2013(05)．

［5］商?。娬惧仩t鋼結(jié)構(gòu)制造過(guò)程及質(zhì)量驗(yàn)收要點(diǎn)淺析［J］，電站系統(tǒng)工程，2011，27(2)．

［6］張俊強(qiáng)．淺談鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造過(guò)程中的質(zhì)量控制［J］，科學(xué)之友，2011(08)．

作者：閆芳 單位：哈爾濱鍋爐廠有限公司