600MW電站鍋爐汽包窄間隙埋弧焊工藝研究(開題報告)

1、附件b：畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告1、課題的目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析或設(shè)計方案比較、選型分析等） 對于電站鍋爐及相關(guān)壓力容器的制造工藝，主要是焊接技術(shù)工藝，近幾年來得到了飛速的發(fā)展。為適應(yīng)電力建設(shè)發(fā)展和滿足大型電站機組生產(chǎn)需要，我國自“六五”計劃開始就引進美國c-e公司300mw、600mw鍋爐全部設(shè)計和制造技術(shù)，并成功地試制出國內(nèi)首臺600mw考核機組，為我國大型火電機組的制造奠定了基礎(chǔ)1。由于鍋爐整個采用了多種焊接工藝來進行關(guān)鍵部件的連接與固定，而其中電站鍋爐主要關(guān)鍵部件包括汽包、集箱、膜式壁和蛇形管（過熱器、再熱器和省煤器）等部件，其中對于鍋筒有較高的技術(shù)要求及使用性能。這些年來

2、，國內(nèi)各鍋爐廠均在積極進行技術(shù)改造，推行先進的焊接新工藝，以適應(yīng)鍋爐容量、參數(shù)和爐型變化，滿足復(fù)雜鍋爐部件和鍋爐新材料的焊接結(jié)構(gòu)。汽包筒身環(huán)縱縫主要采用埋弧焊、窄間隙埋弧焊、電渣焊2。通過不斷的技術(shù)改進與引進先進設(shè)備，我國的鍋爐及壓力容器生產(chǎn)能力有了大幅提高。主導(dǎo)企業(yè)電站鍋爐年生產(chǎn)能力均達到和超過3000mw/年，最大為4500mw/年1。在國際上，以日本和歐洲為代表，在鍋爐及壓力容器焊接方面，主要以容器大型化為目標，開發(fā)相關(guān)的技術(shù)，特別是一些新材料、新鋼種的焊接技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用，同時在提高焊接質(zhì)量方面，無論從工藝設(shè)備上和焊接材料的研制方面，都取得了長足的進展。而這些新材料、新技術(shù)的出

3、現(xiàn)，正在不斷地被國內(nèi)各有關(guān)企業(yè)加以引進，這無形中會更加促進我國壓力容器焊接技術(shù)的進一步發(fā)展1。 隨著鍋爐、壓力容器工作參數(shù)的大幅度提高及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，對焊接技術(shù)提出了愈來愈高的要求。所選用的焊接方法、焊接工藝、焊接材料和焊接設(shè)備首先應(yīng)保證焊接接頭的高質(zhì)量，同時必須滿足高效、低耗、低污染的要求。因此，在這一領(lǐng)域內(nèi)，焊接工作者始終面臨復(fù)雜而艱巨的技術(shù)難題，要求尋求最佳的解決方案，并取得了引人注目的進步。就鍋爐鍋筒焊接工藝方面，我國各大鍋爐公司采用了厚壁容器對接縫的窄間隙埋弧焊，而東方鍋爐公司積極采用新工藝，改進原有技術(shù)，使用了包括先進的熱絲yig焊接技術(shù)，高效的馬鞍埋弧自動焊，窄間隙熱絲ti

4、g焊，集箱管座內(nèi)孔氬弧焊，龍門式mpm焊等技術(shù)手段3。同時在注重引進國外先進設(shè)備，堅持改造創(chuàng)新相結(jié)合方面，哈爾濱鍋爐與東方鍋爐都有新的突破。例如， “九五”期間哈爾濱鍋爐廠有限責任公司、東方鍋爐(集團)股份公司根據(jù)需要，通過自主開發(fā)和技術(shù)改造等措施進行調(diào)整，新近增加了不同種類(寬度)的mpm主機，增加了焊接頭數(shù)，其中東鍋通過改造，使水冷壁的焊接能力顯著增加，管屏焊接頭數(shù)已超過30頭，哈鍋經(jīng)調(diào)整后已擁有五臺mpm主機設(shè)備，共44頭3。近幾年來，通過生產(chǎn)實踐，已經(jīng)掌握了mpm設(shè)備和mag技術(shù)，積累了許多成功經(jīng)驗。 除此之外，國內(nèi)還涌現(xiàn)出了新的焊接技術(shù)，對提高鍋爐鍋筒生產(chǎn)起到了巨大的推動作用。包括厚

5、璧殼體窄間隙埋弧焊技術(shù)；殼體內(nèi)璧帶極堆焊技術(shù)等等4。另一方面，焊接設(shè)備機械化，自動化也是一個重要發(fā)展方向。 在我國鍋爐、壓力容器制造行業(yè)中，各大中型企業(yè)的焊接機械化程度相對較高，像哈鍋，上鍋這樣的企業(yè)已達到80%以上4。而焊接自動化是指焊接過程自啟動至結(jié)束全部由焊機的執(zhí)行自動完成，無需操作工作任何調(diào)整，按照上述標準來衡量，我國鍋爐，壓力容器焊接的自動化率是相當?shù)偷?。因此，實現(xiàn)我國鍋爐行業(yè)的發(fā)展，應(yīng)盡快提高焊接自動化的程度。以下列舉幾個在壓力容器和管道制造中已得到實際應(yīng)用現(xiàn)代化自動焊接裝備，如厚壁壓力容器對接接頭的全自動焊接裝備，厚壁管件全自動多站焊接裝置，大直徑管對接全位置自tig焊機等5。

6、國內(nèi)各公司對鍋爐焊接技術(shù)以后的發(fā)展方向也有較多的探究。有以下幾個方面：氣體保護焊在鍋爐上的發(fā)展；自動化焊接和機器人焊接；焊接環(huán)境的改善；鍋爐焊接技術(shù)的發(fā)展對焊接電源的要求；焊接保護劑或自保護焊絲的使用5?？傮w而言，在我國鍋爐、壓力容器制造企業(yè)中，已推廣使用了多種技術(shù)先進的高效焊接法，引進了為數(shù)不少的現(xiàn)代化焊接設(shè)備，焊接生產(chǎn)的工藝水平已達到較高的水平。為適應(yīng)鍋爐壓力容器需求量的不斷高速增長，應(yīng)當進一步開發(fā)，推廣生產(chǎn)效率更高的先進焊接方法和工藝。從而提高企業(yè)自身競爭力，與國際相接軌。2、課題任務(wù)、重點研究內(nèi)容、實現(xiàn)途徑本次課題的主要任務(wù)是根據(jù)現(xiàn)在國內(nèi)外電站鍋爐發(fā)展現(xiàn)狀，技術(shù)水平，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識，

7、對600mw電站鍋爐汽包窄間隙埋弧焊工藝做研究，提出一套切實可行的焊接工藝方案，同時鞏固自己的專業(yè)相關(guān)知識，進一步提高自己的查閱能力，研究興趣，對專業(yè)有更深的了解。設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容包括：對鍋爐鍋筒材料的焊接性分析，對鍋爐鍋筒結(jié)構(gòu)分析；窄間隙焊接設(shè)備的分析與選配，焊接材料的選用；確定鍋爐鍋筒焊接工藝；窄間隙埋弧焊接頭力學(xué)性能和無損檢驗；經(jīng)濟分析和結(jié)論等。目前對于鍋筒筒身中縱縫及環(huán)縫的焊接，常采用厚壁容器對接縫的窄間隙埋弧焊，這是一種優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的焊接方法，窄間隙埋弧焊已在我國各大鍋爐、化工機械和重型機械等制造廠推廣使用，近20年的實際生產(chǎn)經(jīng)驗表明，窄間隙埋弧焊確實是厚壁容器對接焊的最佳

8、選擇。窄間隙焊接是在應(yīng)用已有的焊接方法和工藝的基礎(chǔ)上，加上特殊的焊絲、保護氣、電極向狹窄的坡口內(nèi)導(dǎo)入技術(shù)以及焊縫自動跟蹤等特別技術(shù)而形成的一種專門技術(shù)，由于埋弧焊自身的一些局限，使窄間隙埋弧焊得到了長足的發(fā)展，窄間隙埋弧焊的焊接接頭具有較高的抗延遲冷裂能力，其強度性能和沖擊韌性優(yōu)于傳統(tǒng)寬坡口埋弧焊接頭。適合于厚板材料的焊接，尤其是壓力容器及管道等。設(shè)計（論文）的要求及其主要技術(shù)指標：焊接工藝分析全面，正確;設(shè)備的選配應(yīng)合理，可行，經(jīng)濟;鍋爐鍋筒焊接工藝符合產(chǎn)品設(shè)計要求。結(jié)合各方面的技術(shù)資料及介紹，初步選定主體鍋筒焊縫采用窄間隙埋弧焊，與之相配合焊接采用普通埋弧焊及電渣焊，通過各種焊接性分析，焊

9、接材料為bhw35，是一種德國引進的材料，在東方鍋爐公司已有近三十年的歷史，但由于焊接時壁厚較厚，所以在后期使用時存在微細裂紋，使產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進度受到嚴重影響，因此在設(shè)計焊接方案前，要做相關(guān)的焊接性分析實驗，包括金相分析，熱影響區(qū)分析，熱處理技術(shù)分析等；由于是合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接，對焊接材料的性質(zhì)也要有相關(guān)的分析，對焊接電源設(shè)備的工作參數(shù)，動靜特性，所選用傳感器的控制性能要有所了解，還有對可能出現(xiàn)的焊接缺陷，如冷熱裂紋，脆化傾向等做出分析，從而結(jié)合材料性能，分析主要工作部分結(jié)構(gòu)，相關(guān)支持部件，由于鍋爐在高壓高溫條件下工作，承受較為復(fù)雜的應(yīng)力，工作壽命要求，性能要求較高，因此，要進行焊接技術(shù)、工藝

10、分析，研究，進而提出一套可行，經(jīng)濟的焊接方案。并預(yù)測可能出現(xiàn)的缺陷，在焊接工藝上做出相應(yīng)的修正，從而保證方案的可行性。 3、進度計劃序號起止周次工 作 內(nèi) 容11周至 2 周熟悉課題，查閱資料，完成開題報告23周至 4 周完成譯文3 5 周至6 周深入學(xué)習有關(guān)焊接專業(yè)知識47周至 10 周鍋爐鍋筒結(jié)構(gòu)、材料的焊接性，焊接工藝分析等511 周至15 周焊接工藝設(shè)計616周至 17 周撰寫畢業(yè)論文718周至 周畢業(yè)論文答辯參考文獻1 李文健 電站鍋爐壓力容器行業(yè)現(xiàn)狀與未來 來源于互聯(lián)網(wǎng) 網(wǎng)址：2 鍋爐焊接技術(shù)和設(shè)備的現(xiàn)狀及方向網(wǎng)址：3 窄間隙埋弧焊的焊接特性 網(wǎng)址：http:/www.wujin-4 陳裕川 上海市焊接協(xié)會/學(xué)會 鍋爐壓力容器和管道焊接技術(shù)的新發(fā)展 網(wǎng)址: 5 亓安芳 電站鍋爐行業(yè)焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 上海鍋爐廠有司6 楊月玲 tig/mag組合焊接技術(shù)在鍋爐壓力容器管道上應(yīng)用的工藝特點 焊接2006年第3期 學(xué)生簽名： 魏安安 2012 年 3 月 20日4、指導(dǎo)教師意