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摘要：目前国内火力发电厂的保温钉焊接主要采用普通逆变焊机进行焊接，焊接速度慢、施工成本高，如何提高保温钉焊接的效率、降低施工成本也应值得我们关注。本文根据普通逆变焊机焊接保温钉存在不足，介绍了拉弧式螺柱焊机熔池焊接技术焊接保温钉的原理、特点和应用范围，并成功的应用在电厂保温钉焊接中的实例证明，弥补了逆变焊机焊接保温钉存在的不足之处，在保证质量的同时降低了施工成本。
关键词：保温钉 熔池焊接 施工成本
随着火力发电厂百万机组在我国的普及，一台百万千瓦机组保温钉的数量在67万左右,据调查，逆变焊机焊接保温钉480个/每个工作日(8小时),平均每1分钟焊接1个保温钉，焊接完一台百万机组的保温钉需要1395个工日；拉弧螺柱焊机熔池焊接技术平均20秒可焊接一个保温钉，焊接完一台百万机组的保温钉只需465个工日，相比逆变焊机则可节约930个工日；除焊接速度快以外使用拉弧焊焊机熔池焊接技术还有如下优点：第一焊接水冷壁保温钉可不用高压焊工，尤其适合锅炉螺旋段水冷壁保温钉的焊接；第二拉弧螺柱焊机将保温钉装入焊枪内后对准焊接位置，按下“焊接按钮”即可焊接，焊接产生火花小、保温钉不会移位，所以不会对水冷壁管产生损伤；第三熔池焊接技术是将保温钉使用大电流熔合到金属母材上，不使用焊条降低了材料成本，可广泛应用于火力发电厂保温钉焊接工程中。
1.拉弧焊机组成及特点
1.1拉弧焊机的组成
拉弧螺柱焊机由焊机、焊线和焊枪三部分组成，如右图所示：
1.2熔池焊接技术原理
熔池焊接技术原理是将保温钉和工件表面引燃电弧，当保温钉与工件被加热到合适温度时，在外力作用下，将保温钉送入到工件的焊接熔池中形成焊接接头，焊缝为全溶合，焊缝形成的时间仅为2秒。
1.3熔池焊接特点
熔池焊接技术的特点是焊接时间短（2秒），所以电流极大，短暂的加热时间使母材上的焊接熔池较浅，因而适合薄板或受压件上的保温钉焊接，更适合水冷壁螺旋段保温钉焊接。
2.施工方法
2.1焊接前准备工作
(1)检查现场供电电源的功率容量、供电电缆的截面积和电缆长度是否符合设计要求，现场配电柜或配电箱是否符合相关规范。
(2)检查焊机的电源线是否已正确固定到380V电源箱内的接线端子上，黄绿双色的接地线是否已可靠接地。
(3)接通电源开关，指示灯亮，风机转动，表示焊机工作正常。
(4)保温钉焊接之前提前按照设计要求的间距在水冷壁上弹线定位，确定保温钩钉位置后将焊接点的油漆进行打磨至显露金属光泽。
(5)为降低保温钩钉的硬度，防止保温钩钉焊接完容易折断，在保温钩钉焊接之前将保温钩钉提前进行退火，退火方法是将保温钉根部50mm范围使用火焰烘烤，温度控制在620℃±20℃，保温30分钟后空气冷却至室温。
(6)在水冷壁保温钉焊接前先进行预焊，准备一块临时钢板，将保温钉焊接在钢板上，检查保温钉的焊接是否符合要求。
2.2焊接工作
(1)将保温钉推入夹头，使其顶部与夹头内的顶杆螺钉接触。
(2)将保温钉端部对准打磨过的水冷壁鳍片焊接位置，压下焊枪，使保温钉压平在水冷壁鳍片上，并使保温钉的中心线与焊接位置垂直 ，按下“焊接按钮”，焊机会自动完成“保温钉提升—引弧—接通焊接电源—关闭焊接电源—将保温钉插入熔池—形成焊接接头”的焊接过程。
(3)稳定3秒后焊枪从已焊好的保温钉上垂直或水平拔出，至此，一个保温钉的焊接工作结束。
(4)焊接完成后检查保温钩钉焊接是否牢固。
2.3安全质量措施
(1)焊接时焊枪应垂直或水平拔出，拔出时不要左右摇动，也不要按“焊接按钮”，否则有可能会烧毁夹头。
(2)未进行焊接作业时焊枪应悬挂放置，严禁将枪夹头及夹好的保温钉带电部位与焊接面接触，以免开关机或误操作使焊枪与工作面短路，烧坏焊枪或引发其它事故。
(3)焊接完成后关机并切断电源，将焊枪挂好。
(4)焊接作业时严禁用手触摸焊枪的芯轴及其安装在芯轴上的裸露金属件，以防触电。
3.应用实例及效果
熔池焊接技术于2014年8月应用于重庆万州神华电厂2×1050MW锅炉膜式水冷壁保温钉焊接施工中，2015年11月应用于重庆松藻电力有限公司重庆安稳电厂2×660MW锅炉膜式水冷壁保温钉焊接施工中，通过上述两个电厂保温钉焊接的应用，无论从焊接质量和焊接工艺均取得了良好的效果，赢得了监理和业主的一致好评,下图为焊接完成效果图：
4.束语
随着火电厂大容量机组在我国的普及，保温钉的数量达几十万个，保温钉焊接施工产生费用较高，同时由于水冷壁管之间间距较小，在鳍片上焊接保温钉易损伤到水冷壁管；拉弧式螺柱焊机有效的解决了因焊接保温钉而损伤水冷壁管的问题，在一定程度上降低了施工成本和材料成本，可广泛应用于火力发电厂锅炉膜式壁保温钩钉焊接工程中，同时也可以应用在钢板较薄的烟风道的保温钩钉焊接工程中。
参考文献:
[1]张瑞昌 黄贤聪 螺柱焊机及其焊接工艺的研究《机械工人(热加工）》2004年10期
[2]李纪仁 电弧螺柱焊技术的开发应用《机械》1991年第02期
论文作者:杨宝书,程瑞荣
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签：熔池论文; 水冷论文; 焊枪论文; 焊机论文; 火力发电厂论文; 焊接技术论文; 夹头论文; 《电力设备》2018年第29期论文;