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為淘汰落后工藝，達到結構優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)升級， 提高產(chǎn)品的總體競爭力，本公司新建了煉鐵高爐。 高爐容量為4 150 m3,鋼結構制作工程量約為1 300 t,最大直徑為17 130 mm,爐殼壁厚為45~100 mm。 高爐爐皮共有二十一帶，每一帶爐皮分4~14塊，每 兩帶爐皮之間存在橫縫，每一帶爐皮塊與塊之間存 在縱縫。高爐外殼結構如圖1所示。

高爐建設的規(guī)模已步入巨型化趨勢：爐體容量越來越大，爐體鋼板厚度越來越大，焊接的工作量越來越大。傳統(tǒng)的爐皮焊接方法，焊接施工勞動強 度大，遠不能滿足施工進度和建設質量的要求。在本次爐皮焊接中，本公司首次釆用了立縫氣電自動焊和橫縫埋弧焊工藝，這2種焊接方法能大大提高焊接速度，獲得優(yōu)良的焊縫質量。

 

1焊接性分析

根據(jù)設計圖樣，新高爐爐殼板材質為BB5O3鋼, 板厚為45~100mm。BB503鋼的化學成分和力學性 能見表1和表2。

* 1 BB503鋼化學成分（質*分數(shù)）（%）

 

C	Si	Mn	P	s
0.12-0.18	03-0.55	1.25-1.60	W0.02	W0.01
Nb	Ti	Al	N	V
0.015-0.04	0.01-0.035	0.01-0.05	W 0.007	0.02-0.15

 

表2 BB503鋼力學性能

 

鋼板厚 度/mm	屈服強度 MPa	抗拉強度 RJMPa	伸長率（%）	沖擊吸收功4kv /j（or,縱向）	彎曲180。
40	2=315	490-610	。21	N47	d=3a完好
45-65	2295		N23
N70

 

 

采用IIW推薦的碳當量計算公式，計算BB503 鋼的碳當量為0.34%~0.48%,其平均值約0.4%,該 鋼淬硬傾向不大，焊接性較好。但由于爐殼板厚為 45-100 mm,因此，焊接時需釆取預熱和后熱措施， 以防止冷裂紋的產(chǎn)生。

2焊前準備

1. 焊前將坡口及其附近40 mm范圍內(nèi)的凈油、 銹等污物清除。
2. 對接焊縫焊前設置引弧板及熄弧板，其材 質、板厚、坡口形式同爐殼板塊的正式焊縫。自動焊時，引弧板及熄弧板的伸出長度不短于100 mm。
3. 定位焊釆用CO2氣保焊，焊接要求同正式 焊接。定位焊焊縫應牢固可靠，焊縫中不得有裂紋、 氣孔、夾渣等缺陷。焊后不合格者要用氣刨清除后 補焊。定位焊焊縫要求長度小于60 mm，間距為 500-600 mm_o兩端的丁字口部位不施焊。
4. 組裝時，應將待焊工件墊置牢固，以防止 在焊接和熱處理過程中產(chǎn)生變形和附加應力。
5. 施焊前，復査組裝及定位焊質量和焊接部 位的清理情況，如不符合要求，需修正，合格后施 焊。
6. 因爐殼均為40 mm以上的BB503鋼厚板， 施焊前要進行預熱。預熱范圍為坡口及其兩側，每 側寬度不小于板厚的2倍，且不小于100 mm,預熱 測溫點在距坡口 50 mm處。爐殼間焊縫釆用電加熱 片伴隨預熱。施焊現(xiàn)場環(huán)境溫度低于0Y時，在始焊點附近 100 mm范圍內(nèi)采用火焰預熱至30 Y以上方可施焊。

3爐売焊接工藝

3.1焊接設備

爐殼立縫焊接釆用氣電立焊自動焊機，爐殼橫 縫焊接釆用橫縫埋弧焊機。

3.2坡口形式

立縫的坡口形式為60。的X形坡口，橫縫的坡口 形式為40。的K形坡口.其形式如圖2所示。

 

 

3.3焊接順序

1. 三帶拼裝完后，先進行立縫焊接，立縫每 端留300 mm不焊(丁字口處)。相鄰兩帶爐皮的各 立縫焊完(丁字口處不焊)后，才能開始焊此兩帶 爐皮間的橫縫。在橫縫焊接前，將各丁字口處所留 的立縫焊完，然后才能開始焊橫縫。
2. 先從爐殼里側立縫的下端起焊，向上焊接， 焊完第2遍后從外側清根(內(nèi)側不停焊)，這時要把 第1遍的焊層也清掉一部分，當?shù)?遍焊層中的氣 孔等缺陷多時，也有必要清除掉重新焊接，確保清 根區(qū)域內(nèi)無夾渣、裂紋，清根后外側進行焊接，從 立縫的下端起焊，向上焊接。清根后內(nèi)側、外側同 時施焊。
3. 在橫縫焊接時，不論是內(nèi)側還是外側，焊 工總體焊接方向必須一致，順時針或逆時針，且采 用分段退焊的順序，所用焊接電流、焊條必須相同， 焊接速度基本相同，相鄰焊道的接頭不允許重疊， 應錯開30-50 mm₀先焊內(nèi)橫縫，焊完2遍后，從外 側清根(內(nèi)側不停焊)，這時要把第1層焊層也清掉 一部分，當?shù)?層焊存在的氣孔等缺陷多時，也有 必要清除重新焊接，確保清根區(qū)域內(nèi)無夾渣、裂紋， 清根后內(nèi)側、外側同時施焊。
4. 長立縫的焊接應釆取分段退焊的方法，即 將立縫等分2段，從立縫的下端起焊，向上焊接。 這樣有利于使焊縫的內(nèi)應力趨于均勻，且橫向收縮 超于一致，便于錯邊量的調節(jié)。
5. 焊接立縫時內(nèi)、外側的焊工在焊接速度上 要盡量保持一致，且每條焊道的厚度也應一致，這 樣可有效控制角變形的量。

3.4焊工的分布

1. 立縫 每道立縫內(nèi)、外側各配1名焊工， 爐殼高超過1 600 m時，內(nèi)外各配2名焊工(以爐 殼一半高度分開)，但打底焊時內(nèi)側先進行，清根后 外側再進行打底焊。
2. 橫縫 每隔2 m內(nèi)、外側各配1名焊工， 內(nèi)外側相同，打底焊時內(nèi)側先進行，清根后外側進 行打底焊。

3.5焊接工藝參數(shù)

根據(jù)焊接工藝評定結果確定的焊接工藝參數(shù)見 表3。

                                                                    3立焊焊接工藝參數(shù)

 

數(shù) 方旨、	焊接材料	焊絲規(guī)格 /mm	焊接電流 /A	電弧電壓	焊接速度 A(cm，minT)	氣體流量 /(LTnin-1)	焊接 位置
埋弧焊	H08MnA+ HJ431	巾3.2	420-500	42-48	45-60	一	橫縫 對接
氣電立焊 自動焊	H08Mn2SiA	(/>1.2	1~3 層: 110-140； 其余： 150-180	20-24	—	—	立縫 對接
C02焊	ER50-6	巾1.0	280-320	32-36	25-35	15-25	定位焊

 

 

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