جوشکاری لوله های بویلر واتر تیوب

جوشکاری لوله های بویلر واتر تیوب (Water tube Boiler Welding) در ابتدای نصب و در هنگام تعمیرات مورد توجه قرار می گیرد. جهت انجام عملیات جوشکاری، شناسایی فولاد و انتخاب الکترود مناسب از مهم ترین موارد به شمار می رود. آنالیز لوله ها و الکترودها می تواند به روش کوانتومتری یا فلورسانس اشعه ایکس انجام شود.

آماده سازی لوله ها به لحاظ پخ کاری بر اساس استاندارد ASME QW200.6 و ASME-QW301 و ASE-QW2W.2 یا استاندارد BS3889 انجام می شود.

روش های جوشکاری معمول در لوله های بویلر به یکی از چند روش زیر انجام می شود:

- جوشکاری قوس-الکترود دستی (MMW)

- فرآیند جوشکاری قوس - زیرپودری (SAW)

- فرآیند جوشکاری قوس - فلز با گاز محافظ خنثی (MIG)

- فرآیند جوشکاری قوس - فلز با گاز محافظ Co2 یا MAG

- فرآیند جوشکاری قوسی با الکترود تنگستن و گاز محافظ خنثی (TIG)

روش های یاد شده با توجه به کاربرد، قابلیت هزینه جوشکاری و خواص مکانیکی و متالورژیکی جوش به کار می روند.

جوشکاری لوله های بویلر

جوشکاری لوله های اکونومایزر

اجزای اکونومایزر از جنس فولادهای کربنی ساده می باشند. در جوشکاری فولادهای کربنی ساده، قسمتی از عناصر در اثر اکسیداسیون و واکنش های مذاب سرباره از دست می رود. مقدار تغییرات کربن، منگنز و سیلیسیم به نوع پوشش الکترود بستگی دارد.

مقدار تلفات عناصر در روش های مختلف متفاوت است. در فرآیند TIG این مقدار کم تر و در فرآیند قوس الکتریکی دستی و یا روش جوشکاری زیر پودری، بیشتر است. هم چنین روش جوشکاری TIG در اتصالات ورق های نازک و کارهای حساس مانند جوشکاری لوله ها بکار می رود و این روش مهم ترین روش جوشکاری قطعات مختلف بویلر است. هزینه جوشکاری با روش TIG گران تر از جوشکاری با قوس الکتریکی است. لذا علی رغم کیفیت بهتر، جوشکاری با روش الکترود دستی رایج تر است. در روش قوس با الکترود دستی، انواع الکترود های E60xx در استاندارد ASTM و AWS مورد استفاده قرار می گیرند و در صورت نیاز به استحکام بالاتر، الکترود های E70xx را می توان به کار برد. علاوه بر استحکام بالا، توانایی شکل پذیری و احیانا ترک برداشتن این گونه فولادها بستگی به انتخاب روش مناسب و انجام صحیح جوشکاری دارد.

جوشکاری هدرها، لوله های سوپر هیتر و بعضی اجزای دیگر

جوشکاری فولادهای کم آلیاژ کرم مولیبدن دار بیشترین کاربرد را در ساختمان بویلر دارند و در هدر های ورودی و خروجی، سوپرهیتر ها، واتروال ها و دان کامرها دیده می شود. فولادهای کرم - مولیبدن دار با سهولت توسط اغلب فرآیند های جوشکاری از قبیل الکترود دستی، جوشکاری خودکار قوسی، زیر پودری، قوس الکتریکی محفوظ در گاز TIG و MIG و سرباره الکتریکی قابل جوش دادن هستند. در جوشکاری این فولادها باید به کنترل دمای پیشگرم، پس گرم و ترکیب شمیایی الکترود مفتول و گاز توجه کرد. ترک خوردن در زیر خط ذوب مشکل مهم در جوشکاری این گروه از فولادها بوده و با بالا بردن دمای پیش گرم و نگهداشتن قطعه در این دما، برای مدت معینی می توان حساسیت به ترک را کاهش داد.

جوشکاری فولادهای پر آلیاژی

این گروه فولادها در سوپر هیتر فاینال، ری هیتر گرم یا ثانویه و هدرهای ورودی و خروجی آن ها به کار می رود. جوشکاری فولادهای پرآلیاژ به کار رفته در بویلر به دو دسته تقسیم می شود.

- جوشکاری فولادهای زنگ نزن فریتی

ساختمان برخی لوله های سوپر هیتر از جنس فولاد زنگ نزن فریتی است. هنگام جوشکاری این گروه از فولادها، درصد بسیار کمی ازمارتنزیت در ناحیه متاثر از جوش HAZ شکل می گیرد که باعث کاهش انعطاف پذیری و چقرمگی می شود. این مشکل را می توان با عملیات حرارتی بازپخت بعد از جوشکاری برطرف نمود. اگر عملیات حرارتی پس از جوشکاری مقدور نباشد، بهتر است از فولاد زنگ نزن فریتی که با یکی از عناصر تیتانیم، آلومینیم و کبالت آلیاژ شده باشد، استفاده کرد. هم چنین پیش گرم نمودن این گروه بسیار سودمند است. زیرا تنش های انقباضی را کاهش می دهد.

عملیات حرارتی پس از جوشکاری (PWHT) به دو منظور انجام می گیرد:

تنش زدایی،

تبدیل مارتنزیت به فریت و کاربیدهای ریز.

- جوشکاری فولادهای زنگ نزن آستنیتی

قابلیت جوشکاری این گروه، بیش از دو گروه قبل است. زیرا تحت عملیات جوشکاری و هنگام سرد کردن تغییر فاز صورت نمی گیرد. اتصالات جوشکاری این نوع فولاد از ضربه پذیری خوبی برخوردار است و به همین دلایل کاربرد زیادی در سوپرهیتر های نیروگاهی دارد. فولادهای این گروه در محتوای کربن تفاوت داشته و در نتیجه قابلیت جوشکاری آن ها هم تفاوت دارد.

منابع و پیوندها