Puntos clave del proceso de soldadura de tubos de caldera

Principios básicos del proceso de soldadura
El proceso de soldadura de tubos de calderas incluye principalmente tres tipos: soldadura por gas, soldadura eléctrica y soldadura por arco sumergido. La soldadura por gas es adecuada para tubos de calderas con paredes más delgadas, la soldadura eléctrica para tubos de calderas con paredes más gruesas y la soldadura por arco sumergido para tubos de paredes gruesas, así como para tubos con altos requisitos de rendimiento de soldadura, como los tubos de acero sin costura.

Durante el proceso de soldadura, también es importante considerar la selección de los materiales y electrodos. El material de soldadura debe ser igual o similar al material del tubo de caldera para garantizar la estanqueidad de la unión soldada. La selección de los electrodos también debe determinarse según el tipo y los requisitos del material. Para diferentes materiales de tubería, como los tubos de acero al carbono, los principios de selección de los materiales y electrodos de soldadura también varían.

Pasos del proceso de soldadura
1. Preparación antes de la soldadura
Limpie la zona de soldadura para asegurar que el canal esté libre de obstrucciones y evitar bloqueos durante la soldadura. Al mismo tiempo, caliente el material de soldadura para reducir la deformación.

2. Operación de soldadura
Realice las operaciones de soldadura seleccionando los procesos y equipos de soldadura adecuados. En el caso de tubos hidráulicos, es necesario ajustar los parámetros y las técnicas de operación durante la soldadura.

3. Tratamiento posterior a la soldadura
Después de la soldadura, es necesario pulir, limpiar e inspeccionar la soldadura para garantizar su calidad y sellado. En tuberías con altos requisitos, como los tubos de precisión, se debe controlar estrictamente la planitud y el acabado de la soldadura.

Materiales de soldadura
La selección de los materiales de soldadura está directamente relacionada con el cumplimiento de indicadores de rendimiento como la resistencia al impacto, la resistencia al calor y la resistencia a la corrosión. Los materiales de soldadura seleccionados también varían según el material del tubo de caldera.

Para tubos de caldera de acero al carbono, generalmente se utilizan varillas de soldadura E4315, E5015 y otras, aptas para la soldadura por arco sumergido y la soldadura manual. Si los requisitos de calidad de la soldadura son altos, se pueden utilizar varillas de soldadura de bajo contenido de hidrógeno E5016 o E5516. Para materiales especiales como acero aleado y acero inoxidable, seleccione los materiales de soldadura adecuados.

Principios de compatibilidad de materiales de soldadura
1. Para la soldadura de tubos de calderas, se deben priorizar los materiales con composición química y propiedades mecánicas similares a las del material base. Por ejemplo, las tuberías de acero P91 deben combinarse con alambre de soldadura ER90S-B9 para evitar el riesgo de fragilización en la zona afectada por el calor.

2. Al soldar aceros diferentes, se debe evaluar la tendencia a la transformación martensítica de la estructura mediante el diagrama de Schaeffler.

Especificaciones del pretratamiento previo a la soldadura
1. Utilice acetona para eliminar completamente los contaminantes de grasa en un radio de 50 mm a ambos lados de la ranura.

2. Utilice un cepillo de alambre de acero inoxidable para tratar la capa de óxido hasta que se exponga el brillo metálico.

3. Para tubos de calderas con un espesor de pared superior a 25 mm, se requiere un precalentamiento y deshidrogenación a 100-150 °C.

Optimización de los parámetros del proceso de soldadura
1. Al utilizar soldadura por arco de argón para la soldadura de base, la corriente debe controlarse entre 90 y 110 A y la pureza del argón debe ser ≥99,99 %.

2. La capa de relleno para soldadura por arco sumergido utiliza una conexión inversa de CC y un voltaje de 28 a 32 V, compatible con una velocidad de desplazamiento de 500 a 550 mm/min.

3. La temperatura entre capas se mantiene estrictamente dentro de un rango no superior a 50 °C por encima de la temperatura de precalentamiento.

Medidas de control de calidad
1. Tras la soldadura, los tubos de la caldera deben someterse inmediatamente a un tratamiento térmico de alivio de tensiones, con una velocidad de calentamiento ≤150 °C/h.

2. Se requiere un enfriamiento retardado de más de 24 horas antes de realizar la prueba de temperatura ambiente (RT) del 100 %.

3. El valor de la prueba de dureza debe controlarse dentro del 120 % de la dureza del material base.

Requisitos de protección de seguridad
1. Los soldadores de tubos de caldera deben estar equipados con máscaras de oscurecimiento automático, ropa de trabajo ignífuga y faldones de cuero protectores.

2. Se requieren sistemas de ventilación forzada y detectores de gas para operaciones en espacios confinados.

3. Todos los soldadores deben estar equipados con dispositivos de protección contra fugas y la resistencia de la conexión a tierra debe ser ≤4 Ω.

Proceso de aceptación riguroso
Una vez finalizada la soldadura, esta debe superar una rigurosa inspección de aceptación. Esta incluye un análisis detallado de la composición química del material, una prueba exhaustiva de las propiedades mecánicas de la soldadura y ensayos no destructivos con rayos X, lámparas de hidrógeno y cobalto, ultrasonidos y otros equipos. En el caso de piezas como las bridas de las tuberías conectadas a los tubos de la caldera, la calidad de la soldadura también debe inspeccionarse rigurosamente. Solo después de esta serie de estrictos procesos de aceptación se puede garantizar la calidad de la soldadura de los tubos de la caldera.

Otros requisitos adicionales
1. El interior del tubo de caldera debe mantenerse limpio y la superficie externa debe estar libre de impurezas como aceite u óxido.

2. La superficie de soldadura del tubo de caldera debe ser lisa y libre de defectos como grietas, poros o inclusiones.

3. El tratamiento posterior a la soldadura del tubo de caldera debe realizarse de forma estandarizada para garantizar la uniformidad de la calidad del área de soldadura.

4. La disposición de la instalación del tubo de caldera debe planificarse razonablemente para evitar cualquier interferencia con el funcionamiento normal.

Resumen
La soldadura es una parte indispensable del proceso de producción de tubos de caldera. La correcta selección de los materiales y métodos de soldadura, la atención a los detalles de la soldadura y la inspección de calidad pueden mejorar eficazmente la vida útil y la seguridad del tubo de caldera.

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