锅炉集箱的制造工艺方法.docx

锅炉集箱的制造工艺方法

1、集箱的结构

在各种型号或等级的锅炉中，集箱的结构基本相似，大多是由筒体、端盖、大小管接头、三通、弯头、附件（预焊件或吊耳）等零件组成。典型的集箱结构如图1所示。

图1.过热器集箱结构简图

1—半球形端盖2—手孔装置3—圆弧板4—筒体5—三通6—包装预焊件7—小管接头8—导向板

2、集箱的制造工艺方法

集箱的工艺流程如下：筒体下料→加工坡口→环缝拼接（筒体、三通）→100%RT+100%MT→筒体钻孔→装焊弯头、端盖→100%RT+100%MT→装焊管接头及附件→100%MT→整体热处理→喷砂→矫正→水压试验→去余量→倒角→内部清理→涂装、包装。

（1）三通的焊接

焊接三通的支管端部应加工成马鞍形坡口，焊缝外表面要求打磨成圆滑过渡，主管内孔棱角打磨出半径为r≥8mm的圆角，焊缝在热处理前后分别进行100%UT+100%RT+100%MT的检测。

接三通常用的焊接方法及焊接材料见表1。

表1.焊接三通常用的焊接方法及焊接材料

坡口形式

焊接方法

三通材质

焊接材料

主管

支管

焊条电弧焊

药芯焊丝气体保护焊

焊条电弧焊或药芯焊丝气体保护焊

20G

SA106B

SA106C

20G

SA106B

SA106C

E5015

AWSE7015

AWSE71T-1

SA335P12

15CrMo

SA335P12

15CrMo

E5515-B2

AWSE81T1-B2（M）

12Cr1MoV

12Cr1MoV

E5515-B2-V

--

SA335P22

SA335P22

E6015-B3

AWSE91T1-B3（M）

（2）环缝的拼接

环缝焊接通常采用氩弧焊单面焊双面成形的工艺，以保证根部全焊透。常用的集箱环缝焊接工艺见表2。

表2.常用的集箱环缝焊接工艺

筒体直径/mm

筒体壁厚/mm

坡口形式

焊接方法

ф89～ф426

δ=7～16

手工钨极氩弧焊+焊条电弧焊

ф273

δ=18～40

手工钨极氩弧焊+焊条电弧焊

≥ф273

δ=20～40

手工钨极氩弧焊+焊条电弧焊+埋弧焊

ф273～ф914

δ=42～150

手工钨极氩弧焊+焊条电弧焊+埋弧焊

3、筒体的钻孔

管孔的加工采用摇臂钻床或数控多轴钻床，采用数控多轴钻床加工管孔，具有生产效率高、管孔节距尺寸精确、设计的钻孔刀具可一次性加工出管孔的坡口等特点。

4、管接头的装焊

集箱筒体上的管接头一般有两种，一种是直径超过101.6mm的大直径管接头，如集箱端盖和环缝附近开设的手孔管接头和阀座。另一种是直径小于101.6mm的小直径管接头，用于集箱与水冷壁、过热器和再热器等管屏组焊。

大管接头的接头形式为马鞍形，通常采用氩弧焊（包括手工和自动两路工艺）打底，焊条电弧焊或CO2气保焊填充盖面的焊接工艺，其中CO2气保焊，配以药芯焊丝，是近年新兴的焊接技术，具有焊接效率高、焊缝成形美观的特点，其焊接效率可达到焊条电弧焊的2偌以上。

小管接头在集箱中数量最多，一般均弯曲成一定形状。小管接头的装配采用定位多孔板的方法，即首先将位于集箱端部的各排小管接头装配定位，然后在管端拉线，并装配定位多孔板，将其余的小管接头再按照定位多孔板上的管孔进行装焊，这样就保证了所有小管接头的节距尺寸。

（1）管接头焊接的工艺方法

集箱管接头角焊缝的坡口形式及焊接方法的选择见表3。

表3.集箱管接头角焊缝的坡口形式及焊接方法的选择

管接头直径及长度/mm

管接头壁厚/mm

坡口形式

焊接工艺

ф≤101.6L≤300

3～12

手工钨极氩弧焊+焊条电弧焊或自动钨极氩弧焊+焊条电弧焊

焊条电弧焊

焊条电弧焊

ф≤101.6L300

3～12

焊条电弧焊

ф≥101.6L≤400

8～88

氩弧焊（包括自动和手工）+焊条电弧焊或氩弧焊（包括自动和手工）+药芯焊丝气体保护焊

（2）管接头焊条电弧焊的操作要求

对于直径ф≥101.6mm的管接头，其盖面层要求必须采用向上立焊，其他层采用平焊或横焊，每层之间的起弧及收弧处应错开10～15mm。向上立焊的起弧位置，分别为时钟的3点及9点钟位置，起弧及收弧处的搭接长度为5～10mm（包括其他层的搭接）。

对于其他小管接头则采用平焊或横焊，如管接头较长，每层无法连续焊接，则可分段焊接，即将焊缝圆周分成两段焊接，相对两个半圆周之间相差不得大于1层。接头处应留出梯形斜坡，按头处搭接长度为5～10mm，每层之间接头处应错开6～8mm。

（3）大管接头药芯焊丝气体保护焊的操作要求

锅炉集箱大直径管接头采用马鞍形全焊透式结构。

①坡口形式

锅炉集箱马鞍形管接头药芯焊丝CO2气体保护焊坡口形式如图1所示。

图1.锅炉集箱马鞍形管接头药芯焊丝CO2气体保护焊坡口形式

②焊接参数

焊接参数见表4。

表4.集箱马鞍形管接头药芯焊丝CO2气体保护焊的