蛇形管、水冷壁焊接工艺介绍2015年3月17日东方锅炉股份有限公司 工艺部1、前言蛇形管、水冷壁作为锅炉中的重要部件，其特 点是管径小、工作温度梯度大，选用的材质比 较复杂。蛇形管材质从碳钢到合金钢（T91 ） 、不锈钢（HR3C 、 SUPER304H ）；水冷壁 管材质从碳钢到合金钢（T91）。蛇形管、水 冷壁在制造中有许多共同点（如管子对接、弯 管、附件焊接），但也有许多不同的地方。现 将蛇形管、水冷壁的主要工艺过程简单介绍如 下：2.1 水冷壁制造工艺过程(1)原材料检查标料标记移置管子抛 丸清理选管锯、切管倒 角清理接长通球 X 光检查取样校正磨平焊 缝放样弯管摆校样 通球装点自动焊元件2.1 水冷壁制造工艺过程(2)元件自动焊校正通球 装点弯管组件焊妥（21）校 正（22）装点成排弯管屏（23）焊 妥（24）校正（25）划圆弧板位 置线（26）装点圆弧板（27）焊 妥（28）校正（29）成排弯放样 （30）成排弯（31）摆样校 （32）成屏装点2.1 水冷壁制造工艺过程(3)（33）焊妥（34）校正（35）划插入管开 孔线（36）气割开孔修磨扁钢（37）开 孔区各端倒角（38）装插入管（39）焊 妥（40）通球（41）修磨探伤面X 光检查（42）校正（43）装钢板件 （44）焊妥（45）校正（46）划销钉位 置（47）焊销钉（48）校正（49） 划管屏集箱端余量（50）气割余量2.1 水冷壁制造工艺过程(4)（51）倒角（52）通球（53）水压 （54）管屏与集箱装配（55）焊妥（56 ）修磨探伤面x光检查（57）校正 （58）装密封扁钢（59）焊妥（60）校 正（61）划余量线（62）气割（63 ）倒角（64）修磨补焊缺陷（65）油包 （清理油漆包装）2.2 水冷壁主要设备1.20头MPM自动焊机,12头自动焊机,6头龙门式MPM焊 机管子外径Dw76.2，管屏宽度B1500 2.MPM四头自动焊机管子外径Dw76.2，管屏宽度B3400。3.热丝TIG焊: 管子外径32Dw76，壁 厚 12.74.成排弯管机管子外径32Dw89，壁厚11，可弯管屏最大宽 度Bmax=2000,最大弯曲角度140，管屏弯曲半径 R240400。 3.1 蛇形管制造工艺过程(1)原材料检查标料标记移置选管 切管倒角磨光清理机 械焊 RT检查放样弯管 校正挤压手工氩弧焊X光检验 不锈钢弯头固溶处理配管（16 ）放总样（17）光谱检验3.1 蛇形管制造工艺过程(2)（18）焊妥（19）成排校正（20）修磨 探伤面MT或PT检查（21）热处理（ 22）划管端余量（23）加工管端坡口 （24）水压试验（25）通球（26）清 理集箱与管屏（27）装集箱与管屏（28 ）焊妥（29） X光检验（30）焊口热 处理（31）清理（32）油包（33） 发货3.2 蛇形管主要生产设备1.热丝TIG焊：管子外径31.8-76mm,管子壁厚 3-12.7mm 。2.连续辊底热处理：它是一条连续热处理管屏的天然气 热处理炉，管屏由一端进入，通过计算慢慢进入升温区 ，保温区，再经过缓冷区直至出炉。炉膛尺寸 371213920500（宽长高）,工件最大尺寸 180003400500（长宽高）能处理管屏的最大尺 寸为3300800，加热的最高温度为800。3.第三条蛇形管生产自动线:主要设备有二台系统弯管 机，一台双面双R弯管机,长管储存料、送管小车及滚道 、顶镦装置、辅助夹紧。感应加热装置、翻身装置、环 向推管装置、横向下料装置、液压系统、电气系统和弯 管平台。4.1 蛇形管、水冷壁部件常用焊接方法Aw手工钨钨极氩氩弧焊焊Hb半自动动混合气体保 户焊户焊AR热丝热丝 TIG焊焊 Hy药药芯焊丝焊丝 混合气体 保护焊护焊S焊焊条电电弧焊焊Cb半自动动CO2气体保护护 焊焊H混合气体保护焊护焊AwS手工钨钨极氩氩弧焊焊 焊焊条电电弧焊焊5.1 蛇形管、水冷壁母材分类（1）类别组别钢 号 1Q235-A 20 20G 20g St45.8 SA-210A ZG230- 450 209PCuCrNiA 09CrCuSb 10CrNiCuPA316MnR SA-106C SA-210C SA-105 P355GH Q345B115MnV 15MnVR 20MnMo215MnVNR318MnMoNb 20MnMoNb 13MnNiMo54(BHW35)13MnNiMoNb430CrMoA 38CrMoAl 5.1 蛇形管、水冷壁母材分类（2）类别类别组别组别钢钢 号1SA-209T1a 15Mo3213CrMo44 15CrMo SA-213T2 SA-213T11 SA-213T12 312Cr1MoV SA-213T22 13CrMo4241Cr6Si2Mo 1Cr5Mo5SA-213T23 12Cr2MoWVTiB（G102） 610Cr5MoWVTiB7SA-213T91 SA-213T925.1 蛇形管、水冷壁母材分类（3）类类 别别组组 别别钢钢 号11Cr18Ni9Ti 1Cr20Ni14Si2 SA-213TP304H SA-213TP347H SA-213TP309S 2DMV304HCu3DMV310N HR3C10Cr13 1Cr136.1 管子对接焊材选用（同种钢）管 子AR、AwAwS 20G SA-210C H08Mn2SiAH05MnSiAlTiZrA+ CHE507 15Mo3 JGS-1CM/ SA-209T1a SA-213T2/T11/T12 15CrMoG 13CrMo44JGS-1CMJGS-1CM+CHH30712Cr1MoVGH08CrMoVAH05CrMoVTiReA+ CHH317 SA-213T22JGS-2CMJGS-2CM+CHH407 12Cr2MoWVTiB（ G102） H10Cr2MnMoWVTiBA/6.1 管子对接焊材选用（同种钢）管 子AR、AwAwSSA-213T23UnionIP23/SA-213T91TGS-9cb/SA-213TP304HER-308/SA-213TP347HER-347/SUPER304HT304H/DMV310NERNiCr-3/6.2 管子对接焊材选用（异种钢） 管子1管子2AR、AwAwS 20G SA-210C 15CrMoG 12Cr1MoVGH08Mn2SiAH05MnSiAlTiZrA+ CHE507 15CrMoG 12Cr1MoVGJGS-1CMJGS-1CM+CHH307 12Cr1MoVG SA-213T2212Cr2MoWVTiB SA-213T23H08CrMoVA/SA-213T91TGS-9cbTGS-9cbCM-9cbSA-213T23 12Cr2MoWVTiBSA-213T91TGS-9cb/12Cr1MoVG SA-213T22 SA-213T23 12Cr2MoWVTiB SA-213T91SA-213TP304H SA-213TP347H DMV304HCu HR3CERNiCr-3/7.1 管子与附件焊接对低等级部件（低过、低再、水冷壁等）按管子侧材 料选用相应焊材；对高等级部件（屏过、高过、高再等）附件为不锈钢 ，为了统一焊材，选用CHS307(或CHS407）焊材；凡与Cr50Ni50相焊，选用CHN327;水冷壁部件的附件焊接一般按低匹配选用相应焊材。7.2 低等级部件 管子附件SH、Hb20G Q235A不锈钢锈钢CHE42 CHE507JM58 CHW50C6SA-210CQ235A不锈钢锈钢 CHE507JM58 CHW50C615CrMoG Q235A不锈钢锈钢CHH307JM1CM12Cr1MoVGQ235A不锈钢锈钢CHH317H08CrMoVA15CrMoG 12Cr1MoVGZG50Cr50NiCHN327/7.3 高等级部件 管子附件SH、Hb12Cr1MoVG12Cr1MoVCHH317H08CrMoVASA-213T91SA-213T91 F91CM-9cbMGS-9cbSA-213T9112Cr1MoVCHS307MGS-9cb12Cr1MoVG T22 T23 SA-213T91 SA-213TP304H SA-213TP347H不锈钢锈钢CHS307/8.1 焊焊条电电弧焊焊焊条直径的选用工件厚度mm4 4-12 12焊焊条直径mm2.03.22.54.03.25.08.2 焊焊条电电弧焊焊焊接规范选择焊焊条名称直径（mm）焊焊接电电流(A)电压电压 (V)CHE422.5801202226CHE5073.21001402226CHH3074.01402002430CHH3175.02002602430CHS1322.560902226CHN3273.2801202226CHS1374.01101802430CHS3075.016022024308.3 MPM自动焊焊接规范选择焊丝规格 1.2 1.焊接电流：上侧焊枪： 220-280A下侧焊枪： 210-270A 2.电弧电压：上侧焊枪：24-29V 下侧焊枪：23-28V 3.焊接速度：550-680mm/min 4.焊枪角度：=15+5， =235 5.焊丝伸长度：E=20mm左右。 6.气体混和比：80-85%Ar+20-15%CO2,混合气体压力P=0.196Mpa,气体流量Q=20-22L/mim。8.3 MPM自动焊焊接规范选择8.4 低合金钢热丝焊焊接规范选择焊丝规格 1.0 管子壁厚 mm焊焊接电电流 A电电弧电压电压 U7 110-1808.5-11 7-10140-2008.5-11 10-12140-220 8.5-11 保护气体为99.99% Ar, 气体流量：15-20L/min, 管内通气保护：5-8L/min(T91等）9.1 焊接要求一般要求，对受压元件及受压元件上的附件 焊接，焊工须持有锅炉压力容器焊工合格证 ，且合格证在有效期及考试资格范围内，实 施焊接工作。焊工须按焊接工艺规程（WPS、 WI）进行施焊，并按规定在焊缝附近区域打上 焊工的钢印号。所使用的焊接材料必须入厂检 验合格，其烘焙按焊材使用说明书或相应的工 艺文件进行。施焊现场一定要有焊接工艺规程 （WPS、WI）指导施焊。9.2 管子对接焊焊接要求1.焊接设备完好无损、工作正常，仪表的检查在有 效时间内； 2.焊丝表面不得有油污和铁锈； 3.焊接坡口符合标准要求(DG 2501)。打磨并清理坡 口呈金属光泽； 4.装配焊接管子应对齐，内错边0.5mm，外错边 1mm；9.2 管子对接焊焊接要求5.按工艺文件（WPS）的焊接电流，电弧电压等 规范参数施焊；6.焊缝表面不应有粗糙的焊波、凹槽、焊瘤、气 孔、裂纹等，咬边0.5mm。7.对接焊缝表面不得低于母材，且与母材圆滑过