孫妍　張俊飛

【摘 要】為了保證大型攪拌槽槽體的焊接質(zhì)量，需要采用合理的焊接方法和完善的質(zhì)量控制措施。針對大型攪拌槽的底板、壁板等不同部位采用不同的焊接方法，從技術(shù)交底、焊前準(zhǔn)備、板材預(yù)制、組裝工藝、焊接方法等方面進(jìn)行分析，提出了控制焊接質(zhì)量的有效措施，從而保證了攪拌槽筒體的焊接質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】大型攪拌槽；焊接質(zhì)量；氣電立焊；埋弧橫焊

0.前言

大型攪拌槽作為選礦工藝流程中的礦漿處理設(shè)備，筒體直徑20m，高度20m，筒體底板材質(zhì)為Q345-B，厚度為25mm；壁板材質(zhì)為Q345-B，厚度依次為32mm，28mm，25mm，22mm，18mm，14mm；筒體底板底部焊接H型鋼增強(qiáng)框架。該槽體的制造執(zhí)行API650標(biāo)準(zhǔn)，工程焊接施工難度大，各部位組裝尺寸要求嚴(yán)格，如不采取有效的質(zhì)量控制措施，將產(chǎn)生較多的焊接缺陷及變形，甚至有可能在吊裝及運(yùn)輸過程中發(fā)生焊縫斷裂。為保證本工程焊接質(zhì)量，我公司制訂了完善的質(zhì)量控制措施。

1.焊前準(zhǔn)備與要求

1.1焊接材料質(zhì)量控制

焊接材料的質(zhì)量和正確使用，影響到槽體制造的施工進(jìn)度、質(zhì)量和成本。用于槽體焊接的焊接材料必須符合API650的要求，具有合格證明文件，焊接材料經(jīng)自檢、監(jiān)理檢驗(yàn)合格后，按照焊材管理制度進(jìn)行保管、烘干、發(fā)放、使用和回收。

1.2焊接設(shè)備控制

槽體焊接所需要的埋弧焊機(jī)、氣電立焊機(jī)、CO2氣體保護(hù)焊機(jī)、手弧焊機(jī)及焊材烘干設(shè)備應(yīng)完好，性能可靠穩(wěn)定。焊接設(shè)備的電壓表、電流表是焊接參數(shù)的計(jì)量儀表，直接影響焊接操作，必須按特殊制造過程要求進(jìn)行定期校核，加強(qiáng)焊接設(shè)備的管理。

1.3焊工資質(zhì)審查

必須按照API650—鋼制焊接石油儲(chǔ)罐的規(guī)定，對焊工進(jìn)行理論知識和操作技能考試，取得上崗證者方可擔(dān)任規(guī)定項(xiàng)目的焊接工作。

1.4焊接工藝評定和焊接工藝指導(dǎo)書

焊接工藝評定是制定焊接工藝的依據(jù)，在筒體施工前，應(yīng)以與筒體材料同材質(zhì)的板材焊接性能試驗(yàn)作為依據(jù)。焊接工藝評定按照《ASME規(guī)程》第Ⅸ的要求進(jìn)行，焊接工評定完成后，焊接工藝評定報(bào)告和焊接工藝指導(dǎo)書經(jīng)批準(zhǔn)后存入技術(shù)檔案，試樣存在焊接實(shí)驗(yàn)室妥善保管，直到該評定失效為止。在焊接工藝評定合格的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，編制焊接工藝指導(dǎo)書。

1.5技術(shù)交底

焊接施工前，技術(shù)總負(fù)責(zé)人員應(yīng)向制造、檢驗(yàn)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，內(nèi)容包括產(chǎn)品介紹、焊接工藝指導(dǎo)書的培訓(xùn)、焊接工作的重點(diǎn)、尺寸及公差保證、質(zhì)量控制等各項(xiàng)要求。

1.6焊縫返修

按照API650的焊縫質(zhì)量要求，對存在超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊接缺陷進(jìn)行返修，對要返修的缺陷分析產(chǎn)生原因并制定返修工藝，經(jīng)過審批后進(jìn)行返修，返修過程中作好記錄，返修后按照原焊縫質(zhì)量要求進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.7焊縫無損檢驗(yàn)及應(yīng)力消除

按照API650和設(shè)計(jì)圖紙的要求，由第三方對焊縫進(jìn)行無損探傷檢測，同時(shí)對需要進(jìn)行應(yīng)力消除的焊縫進(jìn)行消除應(yīng)力處理。

2.備料及組對的控制及要求

2.1備料質(zhì)量控制

（1）鋼板切割前加強(qiáng)對鋼板外觀質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)厚度是否合格，同時(shí)檢驗(yàn)鋼板上下面不允許有潤滑油、石蠟、膠粘劑、水、和抗焊接飛濺化合物等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)和污染物，報(bào)監(jiān)理審批合格后方可切割。

（2）鋼板切割時(shí)必須保證底板的平整度，以確保下料精度，長、寬、對角線之差控制在±2mm之內(nèi)。

（3）在壁板曲形時(shí)，滾弧曲率必須準(zhǔn)確，杜絕一次滾弧成形，對于壁板曲率使用弧形樣板檢驗(yàn)，曲率應(yīng)控制在3mm以內(nèi)。

2.2組對質(zhì)量控制

2.2.1 底板組對質(zhì)量控制

底板由中幅板和邊緣板兩部分組成，中幅板鋪設(shè)從中心向兩側(cè)對稱進(jìn)行，先組對點(diǎn)焊短焊縫，長焊縫最后組對焊接，組對間隙保證5mm，且分布均勻。中幅板與邊緣板接觸部位焊縫稱為收縮縫，此處中幅板尺寸應(yīng)較理論直徑大1‰左右。邊緣板按照所布墊板位置進(jìn)行鋪設(shè)，邊緣板對接焊縫一側(cè)與墊板整道焊縫點(diǎn)焊，另一側(cè)只點(diǎn)焊外端400mm，且在焊縫內(nèi)端加焊連接板保證焊縫間隙。

2.2.2壁板組對質(zhì)量控制

采用正裝法施工，立焊縫不用點(diǎn)焊，采用對功能組裝卡具來調(diào)節(jié)間隙和錯(cuò)變量，并采用圓弧板進(jìn)行剛性固定，防止焊縫發(fā)生角變形，立焊縫上部點(diǎn)焊熄弧板。每圈壁板焊接時(shí)預(yù)留一道立縫不組對焊接，待該圈壁板其余立縫焊接完成后再重新切割組對焊接，保證收縮余量。第一圈壁板組對時(shí)，垂直度、橢圓度和上口水平度尤為重要，這是保證整個(gè)槽壁垂直度和橢圓度的基礎(chǔ)，按照API650的要求，壁板水平度應(yīng)控制住±2mm以內(nèi)，垂直度偏差控制在±3mm以內(nèi)，橢圓度誤差控制在22mm以內(nèi)。

3.焊接質(zhì)量控制

3.1底板焊接質(zhì)量控制

中幅板的焊接工藝采用CO2焊+埋弧自動(dòng)焊，CO2焊打底焊接，保證打底層厚度不低于5mm，目的是防止埋弧焊大電流、高熱輸入焊接時(shí)燒穿墊板，并保證CO2焊絲與墊板的良好熔合。邊緣板先焊接外側(cè)300mm，槽體大角焊縫焊接完成后再進(jìn)行剩余部分的焊接，全部采用CO2焊進(jìn)行焊接。

3.2壁板立縫焊接質(zhì)量控制

立縫焊接采用兩臺AT-DGL氣電立焊機(jī)異向同時(shí)施焊，焊縫通過正、背的水冷銅滑塊的冷卻作用可一次成形。焊縫采用V型坡口，可一次焊接成形，焊接前用同等弧度的圓弧板對立縫進(jìn)行剛性固定，有效地減少了焊接角變形。

3.3壁板環(huán)焊縫焊接質(zhì)量控制

環(huán)焊縫采用兩臺AT-DGH埋弧橫焊機(jī)同向等速退焊，橫焊縫坡口形式為不對稱的K型坡口，不對稱大小根據(jù)板厚及內(nèi)側(cè)清根量確定，組對間隙控制在1mm以內(nèi)。環(huán)焊縫焊接順序先焊外側(cè)焊縫，每焊完一層都要清理藥皮、夾渣，再填充、蓋面；外側(cè)焊完后，內(nèi)側(cè)采用磨光機(jī)清根，磨光機(jī)清根可有效地清除外側(cè)焊接時(shí)產(chǎn)生的氣孔、夾渣等，而且能很好的控制坡口形狀，清理合格后，進(jìn)行內(nèi)側(cè)焊縫的焊接。

3.4 大角焊縫焊接質(zhì)量控制

大角焊縫焊接在底圈壁板縱焊縫焊完后進(jìn)行，采用CO2焊。焊接前，在槽體內(nèi)側(cè)設(shè)置若干個(gè)斜撐，用以控制角焊縫焊接時(shí)引起的角變形對垂直度及收縮焊縫焊接的影響。先焊角焊縫外側(cè)，由多名焊工同向等速進(jìn)行多層焊接，外側(cè)角焊縫焊好后焊接內(nèi)側(cè)。

底板、壁板的焊接應(yīng)嚴(yán)格按照焊接工藝指導(dǎo)書的工藝參數(shù)要求進(jìn)行施工，焊縫外觀質(zhì)量經(jīng)專職焊接檢驗(yàn)員檢驗(yàn)，應(yīng)符合API650的目檢要求。

4.結(jié)論

我公司將上述方法用于現(xiàn)場施工，在中信泰富西澳大型攪拌槽的制造中取得了預(yù)期的效果，筒體焊接質(zhì)量可靠，各項(xiàng)參數(shù)均滿足技術(shù)要求，受到業(yè)主及監(jiān)理的好評。隨著選礦用攪拌槽建設(shè)向大型化方向發(fā)展，將為今后類似結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量控制提供指導(dǎo)作用。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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