600MW电站锅炉汽包窄间隙埋弧焊工艺研究(开题报告).doc

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1、附件B：毕业设计（论文）开题报告1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等） 对于电站锅炉及相关压力容器的制造工艺，主要是焊接技术工艺，近几年来得到了飞速的发展。为适应电力建设发展和满足大型电站机组生产需要，我国自“六五”计划开始就引进美国C-E公司300MW、600MW锅炉全部设计和制造技术，并成功地试制出国内首台600MW考核机组，为我国大型火电机组的制造奠定了基础1。由于锅炉整个采用了多种焊接工艺来进行关键部件的连接与固定，而其中电站锅炉主要关键部件包括汽包、集箱、膜式壁和蛇形管（过热器、再热器和省煤器）等部件，其中对于锅筒有较高的技术要求及使用性能。这些年来

2、，国内各锅炉厂均在积极进行技术改造，推行先进的焊接新工艺，以适应锅炉容量、参数和炉型变化，满足复杂锅炉部件和锅炉新材料的焊接结构。汽包筒身环纵缝主要采用埋弧焊、窄间隙埋弧焊、电渣焊2。通过不断的技术改进与引进先进设备，我国的锅炉及压力容器生产能力有了大幅提高。主导企业电站锅炉年生产能力均达到和超过3000MW/年，最大为4500MW/年1。在国际上，以日本和欧洲为代表，在锅炉及压力容器焊接方面，主要以容器大型化为目标，开发相关的技术，特别是一些新材料、新钢种的焊接技术得到越来越广泛的应用，同时在提高焊接质量方面，无论从工艺设备上和焊接材料的研制方面，都取得了长足的进展。而这些新材料、新技术的出

3、现，正在不断地被国内各有关企业加以引进，这无形中会更加促进我国压力容器焊接技术的进一步发展1。 随着锅炉、压力容器工作参数的大幅度提高及应用领域的不断扩展，对焊接技术提出了愈来愈高的要求。所选用的焊接方法、焊接工艺、焊接材料和焊接设备首先应保证焊接接头的高质量，同时必须满足高效、低耗、低污染的要求。因此，在这一领域内，焊接工作者始终面临复杂而艰巨的技术难题，要求寻求最佳的解决方案，并取得了引人注目的进步。就锅炉锅筒焊接工艺方面，我国各大锅炉公司采用了厚壁容器对接缝的窄间隙埋弧焊，而东方锅炉公司积极采用新工艺，改进原有技术，使用了包括先进的热丝YIG焊接技术，高效的马鞍埋弧自动焊，窄间隙热丝TI

4、G焊，集箱管座内孔氩弧焊，龙门式MPM焊等技术手段3。同时在注重引进国外先进设备，坚持改造创新相结合方面，哈尔滨锅炉与东方锅炉都有新的突破。例如， “九五”期间哈尔滨锅炉厂有限责任公司、东方锅炉(集团)股份公司根据需要，通过自主开发和技术改造等措施进行调整，新近增加了不同种类(宽度)的MPM主机，增加了焊接头数，其中东锅通过改造，使水冷壁的焊接能力显著增加，管屏焊接头数已超过30头，哈锅经调整后已拥有五台MPM主机设备，共44头3。近几年来，通过生产实践，已经掌握了MPM设备和MAG技术，积累了许多成功经验。 除此之外，国内还涌现出了新的焊接技术，对提高锅炉锅筒生产起到了巨大的推动作用。包括厚

5、璧壳体窄间隙埋弧焊技术；壳体内璧带极堆焊技术等等4。另一方面，焊接设备机械化，自动化也是一个重要发展方向。 在我国锅炉、压力容器制造行业中，各大中型企业的焊接机械化程度相对较高，像哈锅，上锅这样的企业已达到80%以上4。而焊接自动化是指焊接过程自启动至结束全部由焊机的执行自动完成，无需操作工作任何调整，按照上述标准来衡量，我国锅炉，压力容器焊接的自动化率是相当低的。因此，实现我国锅炉行业的发展，应尽快提高焊接自动化的程度。以下列举几个在压力容器和管道制造中已得到实际应用现代化自动焊接装备，如厚壁压力容器对接接头的全自动焊接装备，厚壁管件全自动多站焊接装置，大直径管对接全位置自TIG焊机等5。

6、国内各公司对锅炉焊接技术以后的发展方向也有较多的探究。有以下几个方面：气体保护焊在锅炉上的发展；自动化焊接和机器人焊接；焊接环境的改善；锅炉焊接技术的发展对焊接电源的要求；焊接保护剂或自保护焊丝的使用5。总体而言，在我国锅炉、压力容器制造企业中，已推广使用了多种技术先进的高效焊接法，引进了为数不少的现代化焊接设备，焊接生产的工艺水平已达到较高的水平。为适应锅炉压力容器需求量的不断高速增长，应当进一步开发，推广生产效率更高的先进焊接方法和工艺。从而提高企业自身竞争力，与国际相接轨。2、课题任务、重点研究内容、实现途径本次课题的主要任务是根据现在国内外电站锅炉发展现状，技术水平，结合所学专业知识，

7、对600MW电站锅炉汽包窄间隙埋弧焊工艺做研究，提出一套切实可行的焊接工艺方案，同时巩固自己的专业相关知识，进一步提高自己的查阅能力，研究兴趣，对专业有更深的了解。设计（论文）的主要内容包括：对锅炉锅筒材料的焊接性分析，对锅炉锅筒结构分析；窄间隙焊接设备的分析与选配，焊接材料的选用；确定锅炉锅筒焊接工艺；窄间隙埋弧焊接头力学性能和无损检验；经济分析和结论等。目前对于锅筒筒身中纵缝及环缝的焊接，常采用厚壁容器对接缝的窄间隙埋弧焊，这是一种优质、高效、低耗的焊接方法，窄间隙埋弧焊已在我国各大锅炉、化工机械和重型机械等制造厂推广使用，近20年的实际生产经验表明，窄间隙埋弧焊确实是厚壁容器对接焊的最佳

8、选择。窄间隙焊接是在应用已有的焊接方法和工艺的基础上，加上特殊的焊丝、保护气、电极向狭窄的坡口内导入技术以及焊缝自动跟踪等特别技术而形成的一种专门技术，由于埋弧焊自身的一些局限，使窄间隙埋弧焊得到了长足的发展，窄间隙埋弧焊的焊接接头具有较高的抗延迟冷裂能力，其强度性能和冲击韧性优于传统宽坡口埋弧焊接头。适合于厚板材料的焊接，尤其是压力容器及管道等。设计（论文）的要求及其主要技术指标：焊接工艺分析全面，正确;设备的选配应合理，可行，经济;锅炉锅筒焊接工艺符合产品设计要求。结合各方面的技术资料及介绍，初步选定主体锅筒焊缝采用窄间隙埋弧焊，与之相配合焊接采用普通埋弧焊及电渣焊，通过各种焊接性分析，焊

9、接材料为BHW35，是一种德国引进的材料，在东方锅炉公司已有近三十年的历史，但由于焊接时壁厚较厚，所以在后期使用时存在微细裂纹，使产品质量和生产进度受到严重影响，因此在设计焊接方案前，要做相关的焊接性分析实验，包括金相分析，热影响区分析，热处理技术分析等；由于是合金结构钢的焊接，对焊接材料的性质也要有相关的分析，对焊接电源设备的工作参数，动静特性，所选用传感器的控制性能要有所了解，还有对可能出现的焊接缺陷，如冷热裂纹，脆化倾向等做出分析，从而结合材料性能，分析主要工作部分结构，相关支持部件，由于锅炉在高压高温条件下工作，承受较为复杂的应力，工作寿命要求，性能要求较高，因此，要进行焊接技术、工艺

10、分析，研究，进而提出一套可行，经济的焊接方案。并预测可能出现的缺陷，在焊接工艺上做出相应的修正，从而保证方案的可行性。 3、进度计划序号起止周次工 作 内 容11周至 2 周熟悉课题，查阅资料，完成开题报告23周至 4 周完成译文3 5 周至6 周深入学习有关焊接专业知识47周至 10 周锅炉锅筒结构、材料的焊接性，焊接工艺分析等511 周至15 周焊接工艺设计616周至 17 周撰写毕业论文718周至 周毕业论文答辩参考文献1 李文健 电站锅炉压力容器行业现状与未来 来源于互联网 网址：2 锅炉焊接技术和设备的现状及方向网址：3 窄间隙埋弧焊的焊接特性 网址：http:/www.wujin-

11、4 陈裕川 上海市焊接协会/学会 锅炉压力容器和管道焊接技术的新发展 网址: 5 亓安芳 电站锅炉行业焊接技术现状及发展趋势 上海锅炉厂有司6 杨月玲 TIG/MAG组合焊接技术在锅炉压力容器管道上应用的工艺特点 焊接2006年第3期 学生签名： 魏安安 2012 年 3 月 20日4、指导教师意见报告论述了电站锅炉焊接技术及工艺。课题任务明确、研究内容全面、设计方案可行、实现路径正确、进度安排合理。 同意该设计（论文）进入实施阶段。指导教师签名： 2012年 3 月 20 日说明：1、开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计（论文）开始后两周内完成。2、本页不够，请加页。