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晋铝“16万吨碳素煅烧窑、回转窑”锚固钉焊

阅读次数:199     发布时间:2020-01-04 16:19:45

        山西晋铝建造的“28万吨电解铝”的配套工程,“16万吨碳素煅烧窑、回转窑”系引进美国技术,是世界上建造的第二台设备。煅烧窑、回转窑的内径很大,分别为φ7010mm和φ4050mm;其长度分别为83394mm和67360mm。在煅烧窑、回转窑的内壁上要焊接波纹锚固钉组件共计6万多个。
       波纹锚固钉组件是由波纹锚固钉、螺母1(M12盲孔)、垫圈、螺杆(M12)和螺母2(M12)等5个零件组成。其中螺母2的外径为φ22mm,采用螺柱焊接的方法将螺母2和螺杆同时焊接在炉窑的内壁上(简称螺母组件的焊接),见图5。尽管螺母组件是用耐热不锈钢材料制造的,但由于窑壁是低碳钢材料,所以焊接时,还应对熔池进行保护。最简便的方法是在螺母2的焊接表面喷涂引弧剂。焊接前先将螺杆旋入螺母,并使两零件的端面对齐,这样可使两零件同时焊接在炉窑的内壁上。焊后装配波纹锚固钉焊接件,以便固定耐火材料。
 
 a.组件横焊示意图

b. 横焊后照片
    图a和b为螺母组件在炉窑内壁上的横焊。在炉壁的四周焊接的螺母组件应该是均布的,所以焊接螺母组件时有各种方位:平焊、横焊、仰焊等,属于全位置焊接。其中横焊和仰焊是螺母组件焊接中比较困难的两种焊接姿态。对于横焊而言,在原横焊工艺的基础上,根据螺母组件的具体情况进行了调整,具体情况如下:
    焊接电流:2100A,焊接时间:0.8s,提升高度:3mm,伸出长度:3mm.
    螺柱焊机:RST-3150-3、RST-2500-3各一台。
    通过试焊,并进行焊缝外观检查和30°弯曲试验及拉伸试验,确认合格后,正式进行焊接。由施工方的4名焊工日夜倒班,仅用20来天就完成了6万多件螺母组件的焊接,争取了时间,保证了工程进度,赢得了用户的赞誉。
    在对约2万颗螺母组件横焊质量的检查和统计,一次焊接合格率达到93%。焊缝外观缺陷主要是不连续或有凹洞。这些缺陷可以进行手工补焊。补焊后的接头,其力学性能同样能达到标准规定。造成上述缺陷的主要原因与焊工的操作技术有关。焊钉横焊时金属熔液在熔池内聚集较多,在焊钉插入熔池的瞬间,火花四溅,持枪的手容易颤动。只要焊枪稍有移动或瓷环没有压平,有一点气隙,就会喷射出大量金属熔液,使焊缝出现凹坑。另一方面,在横焊时,由于焊接位置频繁上下移动,手持的焊枪很难与焊接位置始终处于同一水平线上,极易上下倾斜,使瓷环与工件之间有间隙,发生喷液,造成凹洞。这些问题只要注意克服,就能使一次焊接合格率大幅度提高。事实上,四名焊工的一次焊接合格率相差较大,就充分说明了焊工的操作技术对螺母组件的横焊质量有重要影响。因此,加强焊工的培训是提高横焊质量的重要环节。
    螺母组件的仰焊也是炉窑螺栓焊接工程中的另一难点,根据仰焊的特点和螺母组件的实际情况,对原仰焊工艺进行了调整,其焊接参数如下:
    焊接电流2400A;焊接时间0.7s;提升高度2.5mm;伸出长度3mm。
    对约10000多个螺母组件仰焊质量检查和统计,一次合格率达到了91~95%,其中不合格项仅是外观缺陷,经过手工补焊后,其力学性能均达到了标准要求,表明编制的焊接工艺是合理的。
    成都斯达特在晋铝“16万吨碳素煅烧窑、回转窑”锚固钉焊接中提供焊接技术,焊机既有新机购买,也有焊机租赁,综合解决工程施工问题。
    
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