时间：2013-11-29 分类：工业设计
摘 要：本文介绍了超临界火电机组锅炉钢结构的制作技术，详解了焊接工艺包括预热和焊后热处理工艺、预起拱工艺和制作工艺、焊接变形控制等，技术先进、工艺合理,具有良好的社会和经济效益。
关键词：锅炉钢结构,大板梁,制作工艺,厚板焊接
1概述
随着我国经济快速增长，人民生活水平快速提高以及高耗能产业的急速发展，使电力需求快速增长，为缓解电力紧张局面，电厂建设也因此进入了新一轮的建设高潮，随着技术的进步，钢结构在我国火力发电等电力装备领域中得到了广泛的应用，目前电厂锅炉钢结构是电厂的重要组成部分也是电厂建设的核心部分，随着国家对火力发电\"上大压小\"的产业政策，其前景更是十分广阔。电厂锅炉钢构件由立柱、横梁、斜撑及大板梁组成，而现在的锅炉钢结构多采用悬吊式结构，即锅炉全部受压部件都通过吊杆悬挂在大板梁上，因此大板梁是整个锅炉钢结构中最重要的核心构件。锅炉刚架大板梁为大型叠梁，安装在构架最顶端 ,其标高约100余米 ,它通过小板梁、支承梁、支吊梁连接 ,形成大跨度整体结构，由于锅炉全部受压件通过吊杆悬挂在大板梁上，因此大板梁是锅炉钢构件中关键的部件，制作工艺高，施工难度大。下面根据马鞍山电厂\"上大压下\"扩建工程2×660MW超临界机组锅炉钢结构大板梁的制作控制进行深入探讨。
2大板梁制作难点分析
大板梁长度(一般在26.5米左右)，截面高(一般在5～5.5米左右)，制作构件的钢板的厚(一般在50-120㎜)，重量大(一般在80～140吨左右)。
2.1. 焊接方面：用料厚，板厚一般在120mm左右，造成接头拘束度大，容易形成热裂纹，同时焊后冷却速度不均匀又容易形成冷裂纹。
2.2. 制作方面：
2.2.1. 由于叠置梁具有拱度要求，因此保证叠置梁拱度是制作的难点和重要环节。
2.2.2 由于叠置梁上下梁采用螺栓连接，因此保证螺栓孔的穿孔率是制作的难点和重要环节。
2.2.3. 叠置梁上下梁采用螺栓连接，因此也要保证上下梁贴合面的贴合度。
2.3起重方面：由于大板梁长26500㎜;重量为130吨左右，因此保证制作过程中装配、构件翻身安全是制作的难点和重要环节。
3 大板梁制作关键技术
大板梁制作工艺流程：钢板矫平、预处理→上底漆→搭设胎架→拼接→翼板钻孔→叠板叠钻→叠翼板上螺栓→组装腹板、叠板→焊接至正面2/3坡口深→拆开翻身→反面焊至盖面→再拆开翻身→焊至正面盖面→拆开上矫正机矫正→装焊上下翼板→翻身反面焊接→无损检测→整体组装→火工矫正→划线装焊反面加劲、支承、封板→拆开翻身→划线装焊正面加劲、支承、封板→火工矫正→整体试装→切割两端余量→腹板整体划线→拆开钻孔→修补检查→提交质量员验收→提交驻厂监造验收→上底漆、中间漆、面漆
3.1. 原材料的检验
3.1.1对于所有入厂的钢材，都要具备相关的质保资料和材质证明，并按制作工艺要求对材料进行复验。
3.1.2 对于本工程使用的焊材，必须具有焊材质保书且须按批次做复验，验收合格后才能使用。
3.1.3对于板厚大于16mm的钢板逐张进行100%超声检验、端部磁粉检验合格。
3.2 主要构件余量的设定、腹板拱度规定
3.2.1上翼缘板、下翼缘板、腹板下料时长度各加放余量+100㎜。
3.2.2上梁和下梁的腹板的宽度方向放2mm焊接收缩余量。
3.2.3下梁的下翼缘板的宽度方向放10mm机加工铣边余量。
3.2.4通过腹板在放样下料时，即增加拱度要求，以保证大板梁整体的起拱要求。大板梁主梁整体起拱6mm，如图4：
3.3. 切割、下料
3.3.1 厚度T≥30mm的低合金钢板或厚度T≥36mm的碳素钢板需要拼接，下料前应在拼接焊缝两侧(2t+30mm)的区域内进行超声波检测，如有影响质量的缺陷，则应重新选择拼接位置。超声波检测按JB/T4730.3的规定。
3.3.2 优先使用数控自动切割机，其次为半自动切割机。对于厚度超过80mm的钢板，切割前应预热100-150℃。
3.3.3 钢板切割下料后，其切割面或剪切面不得有分层、夹渣、裂纹和大于1mm的缺棱等缺陷。
3.4. 板材拼接
3.4.1 焊前预热20
3.4.2 大板梁的对接焊缝应100%UT+100%MT检测
3.4.3板厚t≥38㎜的碳锰钢对接焊逢，焊后进行热处理，焊后热处理工艺要严格按照焊接工艺规程执行。
3.5、型钢组装
3.5.1拼装应该在坚实稳定的平台式胎架上进行。
3.5.2 拼装H 型前,先将上、下翼缘板与腹板焊接区域(30mm+腹板厚度)的对接焊缝缝磨平，并认真清理焊道两侧30~50mm 范围内影响焊接质量的铁锈等污物。
3.5.3 拼装前，在翼缘板上分别弹出宽度长度中心线，找出腹板长度中心线做为拼装基准。
3.5.4 拼装时保证H 型截面高度H±1.0mm;腹板偏心0.5mm;对接间隙0~2mm。调整好尺寸后进行定位焊。#p#分页标题#e#
3.5.5组装时应画出翼板的中心线和装配线，并借助\"千斤顶\"使翼缘板与腹板紧密接触，保证下翼缘板直线形。腹板厚度中心和翼板宽度中心偏差应小于1.5㎜。组成H型钢后，将其用吊运工具吊到焊接区域。
3.6 .H型钢的焊接
3.6.1焊材选用： CO2气体保护焊丝 ER50-6, Ф=1.2mm.
埋弧焊丝 H08MnA, Ф=4mm
3.6.2 H型钢的焊接顺序
H型钢焊接应先焊接下翼板与腹板的焊缝，再焊接上翼板与腹板的焊缝，这样可以利用焊后焊缝金属的收缩来保证梁的上拱。
3.6.3 应尽量采用对称焊接，最好左右对称，从中间向两端焊接
3.6.4 应使焊接过程中热输入量相同。
3.6.5焊接过程中注意清渣，清除过程中的缺陷。
3.7、 H型钢矫正
3.7.1翼缘板和中间叠板矫正：由于叠置梁翼缘板超长超高无法用矫正机，所以用火焰矫正法。矫正时的加热温度不得高于650℃，并严禁用水激冷。矫正的局部不平度≤1㎜，上、下翼缘板倾斜不得大于1mm，中间叠板与腹板垂直度≤0.5mm。
3.7.2采用火焰矫正大板梁的拱度，保证中间叠板的直线度，确保叠合部位两翼缘板紧密贴合。
4.结束语
电厂660MW锅炉钢结构特别是大板梁的制作由于其制作标准高，难度大，制定有效的焊接工艺和制作工艺，确保了马鞍山660MW超临界机组锅炉钢结构大板梁一次验收合格，得到业主的好评，从而也证明了按制作工艺是行之有效的，为我公司承接1000MW超超临界机组锅炉钢结构加工提供了有力的技术保障。
参考文献
[1] 陈禄如等.建筑钢结构施工手册.北京:中国计划出版社，2001.
[2]建筑钢结构焊接技术规程(JGJ81-2004) [S].北京：中国建筑工业出版社，2003
[3] 侯兆欣等. 钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)[S]. 北京：中国建筑工业出版社,2001.
