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1、南钢新2号高炉2500m3工程炉体系统焊接方案编制人:审核人:批准人:十九冶南钢项目部2005年4月1.编制依据： 1.1重院提供的南京钢铁股份有限公司2500m3高炉工程 炉体系统施工图（图号387.07TJ0502）；1.2我公司编制的南京钢铁股份有限公司2500m3高炉工程 高炉系统钢结构安装工程施工组织设计；1.3冶金部标准冶金机械设备安装工程施工及验收规范 炼铁设备（YBJ208-85）；1.4 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB50236-98）1.5 钢结构工程施工及验收规范（GB50205-2001）1.6 高炉炉壳 技术条件（YB4079-91）1.7 我公司编制
2、的焊接工艺评定报告：50mm、BB503板手工电弧焊对接立位焊接工艺50mm、BB503板手工电弧焊对接横位焊接工艺40mm、BB503板CO2气体保护焊对接平位焊接工艺2.概况：南京钢铁股份有限公司2500m3高炉工程炉体结构高为43.200m，最大直径为14.5m,最小直径为3.1m 。共分为炉壳底板、炉缸1段、炉缸2段、铁口段、炉缸3段、风口段、炉腹段、炉腰段、炉身1段、炉身2段、炉身3段、炉身4段、炉身5段、炉身6段、炉身7段、煤气封罩1段、煤气封罩2段、煤气封罩3段、煤气封罩4段、煤气封罩5段等20带。有20mm、40mm、50mm、60mm、65mm五种厚度；总重572t；焊缝总长
3、1099.526 m（其中底板焊缝长度为90.466m，炉壳环缝为699.875m，立缝为309.185m。高炉炉壳钢材选用按宝钢标准要求生产BB503钢，高炉炉底板采用Q235-B钢（GB700-88）。BB503钢均要求正火状态供货。高炉炉壳安装2005年6月至11月,工期为152天，并于2005年11月初安装完毕交筑炉公司进行耐火砖砌筑。炉壳共20带，炉底板安装6天，铁口带、风口带组装、安装每带为9天，其它炉壳组装、安装每带为7天，特殊原因影响时间在内，所有工期包括焊接时间。因此，本高炉的焊接具有工程量大、工期短、技术质量要求高（雨季施工质量难控制）和焊接变形不易控制等特点。高炉壳体分带
4、图见附图1；高炉焊缝布置图见附图2；高炉底板焊缝布置图见附图3；高炉焊接防雨措施见附图4。3.高炉焊接工艺3.1编制依据3.1.1现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB50236-98）3.1.2钢结构工程施工及验收规范（GB50205-2001）3.1.3高炉炉壳 技术条件（YB4079-91）3.1.4 我公司编制的焊接工艺评定报告：50mm、BB503板手工电弧焊对接立位焊接工艺50mm、BB503板手工电弧焊对接横位焊接工艺40mm、BB503板CO2气体保护焊对接平位焊接工艺3.2焊接方法的选择对于=4065mm的大厚度壁板焊接，由于其拘束度大，焊缝冷却速度快，焊接层次多，虽
5、然钢材的焊接性能是好的，但还是要注意防止冷裂纹和气孔、夹渣等焊接缺陷的产生。为确保焊接质量，提高焊接效率，在南京钢铁集团有限公司炼铁新厂2500m3高炉炉壳壳体的焊接中，结合我公司以往攀钢4号高炉（1350）、昆钢6号高炉（2000m3）、南钢1号高炉（2000 m3）等炉壳焊接的成功经验，高炉炉壳焊接采用半自动CO2气体保护焊，焊丝牌号为YJ502的CO2气保护药芯焊丝。3.3焊接设备3.3.1高炉炉壳半自动焊设备，主要由焊接电源、送丝机、焊枪组成。半自动CO2气体保护焊采用DC600林肯焊机及500KR2松下焊机。DC600是美国林肯公司制造的多工艺，可控硅直流电源，能够得到理想电弧特性，
6、在恒压、恒流下产生优质电弧。LN-9GMA送丝机，是林肯公司推出适合高速模式细化熔化极气体保护焊工艺，送丝速度范围2.0324.9m/min，可事先输定工艺评定参数，并可一直精确保证下去。林肯焊机与其它焊机相比较飞溅减少约60%，提高焊接稳定性；操作简单、使用便利，各种开关、调节器等数字一体化全集中送丝机上；现场适用性好，采用抗灰尘、抗冲击的全金属机壳；采用平稳性、送丝性能更好的新型焊枪；细致周到的安全性考虑。YD-500KR2型为松下晶闸管控制CO2/MAG自动焊机。手工焊选用ZX7(IGBT)500S/ST逆变式直流焊机。最大特点是无论大小电流焊接均很稳定，焊把线长时压降很小，现场使用是非
7、常可贵的。配备气刨专用的ZX7630焊机，用此种焊机刨缝特别光滑平整，可提高碳弧气刨的刨缝质量，确保根部焊接质量。3.4焊接材料3.4.1 BB503钢的化学成份及力学性能BB503钢的化学成份 化学元素钢 号CSiMnPSNbTiAlNVBB5030.120.180.30.61.251.600.0250.020.010.0350.0080.0350.010.050.007/BB503钢的力学性能 化学元素钢 号钢板厚度(mm)抗拉强度b(N/mm2)屈服强度s(N/mm2)延伸率s(%)V型0 冲击功(J)1800冷弯BB503174049061031521(纵向试样)47d=3a40295
8、23(BB503钢板供货状态为正火状态)3.4.2 YJ502 CO2气保焊药芯焊丝符合GB/T10045-2001 E501T-1和AWS A5.20 E71T-1标准。其特点有：全位置焊接；电弧稳定，低飞溅，烟尘少，脱渣性好；焊缝成形好，熔敷金属流动性好；熔深大，抗气孔能力强；焊缝致密，力学性能好。 熔敷金属的化学成份（%） 化学元素牌 号CSiMnPSYJ502保证值0.180.901.750.030.03实测值0.050.531.540.0160.008熔敷金属的力学性能 化学元素牌 号屈服强度s(N/mm2)抗拉强度b(N/mm2)延伸率s(%)V型-20 冲击功(J)YJ502保证
9、值4004802227实测值45054028104适用的焊接参数范围焊丝直径送丝速度（cm/min）推荐电压（V）焊接电流（A）焊丝熔化速度(Kg/hr)焊缝熔敷率(Kg/hr)1.2mm44521-231301.51.270022-241802.31.295525-272203.21.2127027-292654.31.2159030-323055.41.2不同焊接位置的焊接参数 焊接位置牌 号1G2F2G3G（UP）4GYJ5021.2mm电流（A）230-260230-260200-240200-240160-220电压（V）26-2926-2925-2825-2823-263.5焊接工
10、艺评定 由于设计、制作、安装及其它焊接变数会影响到所进行的焊接工作，诸如板材化学成分、板材表面条件（如油污及氧化皮）、板厚、预热、冷却、接缝装配、保护气体类型、气体流量及所使用的设备等变数都会影响所期待的焊接结果。对于不同的条件应进行适当的调整，应根据实际施工条件对工艺进行试验。根据合格工艺评定报告，编制焊接工艺规程和焊接工艺卡。并以此作为现场焊接规范，要求焊工严格执行。3.5.1工艺要求为了在高炉壳体焊接上得到最佳的机械性能、抗裂纹性能及硬度，采用预热并控制层间温度。这在多道焊及厚板焊接时特别重要。不同的工作条件、施工标准、工件合金成分以及拘束度较大等因素也影响预热温度和层间温度的控制。以下
11、的最低预热温度和层间温度为所推荐的最低值。如发生裂则需要更高的预热温度和层间温度。预热温度与板厚的关系板厚mm预热温度层间温度4010013040-651201503.5.2 焊接操作方法干伸长（导电嘴到工件的距离：TTW） 导电嘴应如图所示与喷嘴 平齐或缩进3.2mm 3.2mm 干伸长=20mm 焊枪角度： 15-20 焊接方向 0-5 焊接方向 拖曳角度 推进角度焊枪角度定义为焊枪在行进方向的倾斜角度。推进角度或拖曳角度为焊丝的轴向与焊缝的垂直线之间的夹角，如图所示。在平焊、横焊或仰焊时建议用拖曳方式进行焊接。垂直焊接时建议用小角度推进方式进行焊接。3.6焊前准备：3.6.1焊工：高炉的
12、焊接工作应由持有质监局颁发的锅炉压力容器、压力管道特种焊工合格证的焊工担任并只能从事合格证注明合格焊位的焊接工作。由于高炉的焊接量相当大，工期要求紧，劳动强度高，质量要求严，所以特别要求高炉的焊接工作应由身体好、技术高、责任心强的焊工担任。焊工人数：不少于18人。3.6.2焊接设备和辅助机具：序号名 称规 格 型 号单位数 量1林肯直流电焊机DC-600台52松下CO2电焊机500A台63直流电焊机400A台204空压机6m3/h台25焊条烘烤箱450，容量100Kg台26焊条保温筒W12020只207风动磨光机180只508电动角向磨光机125只209碳弧气刨工具套23.6.3焊材：根据设计
13、要求，高炉炉壳焊接采用的焊材其质量、力学性能和化学成分应符合国家焊条标准的规定，并要求提供质量证明书并且质量证明书上项目齐全。用于高炉焊接的焊材储存在干燥并通风良好库内，需专人和专房保管，焊材存放于离地和墙300mm以上的货架上，库房的相对湿度不宜大于60%。温度高于5，使用前，应检查焊材包装是否完好。严禁将破损包装的焊丝直接用于高炉炉壳焊接，另外对于被雨水淋湿的焊丝严禁使用用于高炉焊接的焊材，必须专人进行烘烤、发放和回收，并做好焊材烘烤、发放和回收记录，以及每天的温度、湿度记录。焊接用CO2气体应具有出厂质量合格证。其纯度CO299%，O20.1%,H2O1-2g/m3气体纯度直接影响焊缝金属的塑性，使用前应将气瓶倒置
