SAW焊接

窄间隙埋弧焊出现于上世纪80年代，很快被应用于工业生产，它的主要应用领域是低合金钢厚壁容器及其它重型焊接结构。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，与传统埋弧焊相比，总效率可提高50%～80%；可节约焊丝38%～50%，焊剂56%～64.7%。

窄间隙埋弧焊已有各种单丝、双丝和多丝的成套设备出现，主要用于水平或接近水平位置的焊接，并且要求焊剂具有焊接时所需的载流量和脱渣效果，从而使焊缝具有合适的力学性能。一般采用多层焊，由于坡口间隙窄，层间清渣困难，对焊剂的脱渣性能要求秀高，尚需发展合适的焊剂。

尽管SAW工艺具有如下优点：高的熔敷速度，低的飞溅和电弧磁偏吹，能获得焊道形状好、质量高的焊缝，设备简单等，但是由于在填充金属、焊剂和技术方面取得的最新进展，使日本、欧洲和俄罗斯等国家和地区在焊接碳钢、低合金钢和高合金钢时广泛采用NG-SAW工艺。

NG-SAW用的焊丝直径在2～5mm之间，很少使用直径小于2mm的焊丝。据报导，最佳焊丝尺寸为3mm。4mm直径焊丝推荐给厚度大于140mm的钢板使用，而5mm直径焊丝则用于厚度大于670mm的钢板。

NG-SAW焊道熔敷方案的选择与许多因素有关。

单道焊仅在使用专为窄坡口内易于脱渣而开发的自脱渣焊剂时才采用。然而，尽管使用较高的坡口填充速度，单道焊方案较之多道焊方案仍有一些不足之处。除需要使用非标准焊剂之外，它还要求焊丝在坡口内非常准确地定位，对间隙的变化有较严格的限制。对焊接参数，特别是电压的波动以及凝固裂纹的敏感性大，限制了这一工艺的适应性。单道焊在日本使用较多。

日本以外的其他国家广泛使用多道焊，其特点是坡口填充速度相当低，但其适应性强，可靠性高，产生缺陷少。尽管焊接成本较高，但这一方案的最重要之处在于，允许使用标准的或略为改进的焊剂，以及普通SAW焊接工艺。

化工技术论坛引用

厚璧壳体窄间隙埋弧焊技术

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锅炉筒体和压力容器壳体的壁厚不断增加，例如600MW锅炉筒体采用美国钢种SA-299（C-Mn钢）壁厚达到182mm；400T和560T热壁加氢反应器壳体采用2.25Cr-1Mo钢，壁厚分别达到200和210mm；300MW和600MW核电站压力壳的壁厚达到250～300mm。 从80年代中期，主要锅炉和压力容器厂相继从瑞典伊萨公司和意大利安萨多公司等国外厂家引进了窄间隙埋弧自动焊接技术和成套设备，从此在厚壁高压锅炉和压力容器壳体制造中优先采用窄间隙埋弧焊工艺。实践证明，窄间隙焊接不但在焊接时间和焊接材料上比普通埋弧焊节省1/3～1/2，而且接头综合力学性能良好，焊接效率高。窄间隙埋弧自动焊作为一种优质、高效、低消耗的焊接技术在厚板焊接方面日趋成熟。该方法的最大优点是：最小焊缝金属填充量和自动分道（每层两道）焊技术，可获得性能优良、致密性高的焊缝接头；采用带有侧壁光电跟踪和自动防偏的焊接转胎，能提供最佳焊接操作和产品焊接质量的可重复性，因此该方法在大型锅炉和容器产品生产中越来越广泛地得以应用。

窄间隙埋弧焊工艺的应用，为压制筒体提供了加工条件。在300MW、600MW等亚临界锅炉设计上，工业发达国家均采用锅筒上、下两部分不等厚结构，从而达到了合理使用钢材、节约原材料、减轻机组重量和降低制造成本的目的。我国从600MW锅炉开始采用了8000吨油压机压制汽包筒体瓦瓣片和窄间隙埋弧自动焊工艺焊接筒体纵缝，实现了厚壁长筒节（单节最大长度7000mm，最大厚度250mm）压制工艺自动化和焊接工艺高效率化，开辟了大型机组制造工艺的新途径。压制成型方法不仅解决了不等厚筒体的加工困难，而且克服了热卷成形和常规焊接方法（埋弧焊和电渣焊）存在的自身局限性和诸多弊端。例如，热卷筒体需要二次高温正火校圆，表面氧化严重，产生凹坑，影响外观质量，使壁厚减薄；电渣焊时需要提高焊材强度等级，从而降低了接头性能特别是冲击韧性，而窄间隙埋弧焊焊缝的冲击韧性比常规埋弧焊方法还要高；压制成型工艺对不锈钢复合板加工最适合，可进行中温、低温或冷态压制和校正，而不影响复合板贴合强度及产生表面缺陷，采用窄间隙埋弧焊能够解决电渣焊方法难以实现的焊接难题。

窄间隙埋弧焊接工艺的广泛应用必将促使窄间隙焊接设备朝着实用可靠、系统配套和精度高、功能先进的方向发展。近年来，为满足生产需要，国内自行开发了多种专用纵环缝窄间隙焊机例如纵缝双丝埋弧自动焊机已用于300MW、600MW亚临界锅炉筒体纵缝焊接，可焊接筒体纵缝最大长度7000mm，现已成为压制筒体纵缝焊接的关键设备。中国第一重型机械集团公司自行研制的龙门式和悬臂式窄间隙埋弧焊装置，在板拼接和筒体纵缝焊接生产中占据重要地位。随着产品结构的不断变化，对焊接设备要求逐渐提高，功能单一的窄间隙焊机尚不能适应特殊结构的焊接要求，如锥体纵缝、封头上接管和法兰环缝的焊接。因此迫切需要开发新型窄间隙焊设备，即HED型焊接工作站，它由焊接转胎、埋弧焊接系统（机头、送丝机及电源）、焊接操作架以及焊接变位器等配套设备为一体，构成所谓窄间隙自动焊接系统，从而进一步扩大其应用空间，为生产提供方便。近年来，在厚壁管道生产中，窄间隙MAG焊、窄间隙热丝TIG焊等工艺的应用范围日趋扩大，因此为窄间隙设备发展提供了有利的条件。

窄间隙埋弧的简介

窄间隙埋弧焊出现于上世纪80年代，很快被应用于工业生产，它的主要应用领域是低合金钢厚壁容器及其它重型焊接结构。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，与传统埋弧焊相比，总效率可提高50%～80%；可节约焊丝38%～50%，焊剂56%～64.7%。

窄间隙埋弧焊已有各种单丝、双丝和多丝的成套设备出现，主要用于水平或接近水平位置的焊接，并且要求焊剂具有焊接时所需的载流量和脱渣效果，从而使焊缝具有合适的力学性能。一般采用多层焊，由于坡口间隙窄，层间清渣困难，对焊剂的脱渣性能要求秀高，尚需发展合适的焊剂。

尽管SAW工艺具有如下优点：高的熔敷速度，低的飞溅和电弧磁偏吹，能获得焊道形状好、质量高的焊缝，设备简单等，但是由于在填充金属、焊剂和技术方面取得的最新进展，使日本、欧洲和俄罗斯等国家和地区在焊接碳钢、低合金钢和高合金钢时广泛采用NG-SAW工艺。

NG-SAW用的焊丝直径在2～5mm之间，很少使用直径小于2mm的焊丝。据报导，最佳焊丝尺寸为3mm。4mm直径焊丝推荐给厚度大于140mm的钢板使用，而5mm直径焊丝则用于厚度大于670mm的钢板。

NG-SAW焊道熔敷方案的选择与许多因素有关。

单道焊仅在使用专为窄坡口内易于脱渣而开发的自脱渣焊剂时才采用。然而，尽管使用较高的坡口填充速度，单道焊方案较之多道焊方案仍有一些不足之处。除需要使用非标准焊剂之外，它还要求焊丝在坡口内非常准确地定位，对间隙的变化有较严格的限制。对焊接参数，特别是电压的波动以及凝固裂纹的敏感性大，限制了这一工艺的适应性。单道焊在日本使用较多。

日本以外的其他国宝广泛使用多道焊，其特点是坡口填充速度相当低，但其适应性强，可靠性高，产生缺陷少。尽管焊接成本较高，但这一方案的最重要之处在于，允许使用标准的或略为改进的焊剂，以及普通SAW焊接工艺。

厚璧壳体窄间隙埋弧焊技术

锅炉筒体和压力容器壳体的壁厚不断增加，例如600MW锅炉筒体采用美国钢种SA-299（C-Mn钢）壁厚达到182mm；400T和560T热壁加氢反应器壳体采用2.25Cr-1Mo钢，壁厚分别达到200和210mm；300MW和600MW核电站压力壳的壁厚达到250～300mm。

从80年代中期，主要锅炉和压力容器厂相继从瑞典伊萨公司和意大利安萨多公司等国外厂家引进了窄间隙埋弧自动焊接技术和成套设备，从此在厚壁高压锅炉和压力容器壳体制造中优先采用窄间隙埋弧焊工艺。实践证明，窄间隙焊接不但在焊接时间和焊接材料上比普通埋弧焊节省1/3～1/2，而且接头综合力学性能良好，焊接效率高。窄间隙埋弧自动焊作为一种优质、高效、低消耗的焊接技术在厚板焊接方面日趋成熟。该方法的最大优点是：最小焊缝金属填充量和自动分道（每层两道）焊技术，可获得性能优良、致密性高的焊缝接头；采用带有侧壁光电跟踪和自动防偏的焊接转胎，能提供最佳焊接操作和产品焊接质量的可重复性，因此该方法在大型锅炉和容器产品生产中越来越广泛地得以应用。

窄间隙埋弧焊工艺的应用，为压制筒体提供了加工条件。在300MW、600MW等亚临界锅炉设计上，工业发达国家均采用锅筒上、下两部分不等厚结构，从而达到了合理使用钢材、节约原材料、减轻机组重量和降低制造成本的目的。我国从600MW锅炉开始采用了8000吨油压机压制汽包筒体瓦瓣片和窄间隙埋弧自动焊工艺焊接筒体纵缝，实现了厚壁长筒节（单节最大长度7000mm，最大厚度250mm）压制工艺自动化和焊接工艺高效率化，开辟了大型机组制造工艺的新途径。压制成型方法不仅解决了不等厚筒体的加工困难，而且克服了热卷成形和常规焊接方法（埋弧焊和电渣焊）存在的自身局限性和诸多弊端。例如，热卷筒体需要二次高温正火校圆，表面氧化严重，产生凹坑，影响外观质量，使壁厚减薄；电渣焊时需要提高焊材强度等级，从而降低了接头性能特别是冲击韧性，而窄间隙埋弧焊焊缝的冲击韧性比常规埋弧焊方法还要高；压制成型工艺对不锈钢复合板加工最适合，可进行中温、低温或冷态压制和校正，而不影响复合板贴合强度及产生表面缺陷，采用窄间隙埋弧焊能够解决电渣焊方法难以实现的焊接难题。

窄间隙埋弧焊接工艺的广泛应用必将促使窄间隙焊接设备朝着实用可靠、系统配套和精度高、功能先进的方向发展。近年来，为满足生产需要，国内自行开发了多种专用纵环缝窄间隙焊机例如纵缝双丝埋弧自动焊机已用于300MW、600MW亚临界锅炉筒体纵缝焊接，可焊接筒体纵缝最大长度7000mm，现已成为压制筒体纵缝焊接的关键设备。中国第一重型机械集团公司自行研制的龙门式和悬臂式窄间隙埋弧焊装置，在板拼接和筒体纵缝焊接生产中占据重要地位。随着产品结构的不断变化，对焊接设备要求逐渐提高，功能单一的窄间隙焊机尚不能适应特殊结构的焊接要求，如锥体纵缝、封头上接管和法兰环缝的焊接。因此迫切需要开发新型窄间隙焊设备，即HED型焊接工作站，它由焊接转胎、埋弧焊接系统（机头、送丝机及电源）、焊接操作架以及焊接变位器等配套设备为一体，构成所谓窄间隙自动焊接系统，从而进一步扩大其应用空间，为生产提供方便。近年来，在厚壁管道生产中，窄间隙MAG焊、窄间隙热丝TIG焊等工艺的应用范围日趋扩大，因此为窄间隙设备发展提供了有利的条件。

在高压加氢裂化反应容器中，由于工作温度高于450℃，壳体材料必须采用2.25CrlMo或3CrlMo低合金抗氧钢。但这类钢在450℃以上温度下长期使用时，会产生回火脆性，使钢的韧性明显下降，给加氢反应的安全运行造成隐患。

近期的大量研究证明，上列铬钼钢的回火脆性主要起因于钢中P、Sn、Sb和As等微量杂质。合金元素Si和Mn也对钢的回火脆性起一定的促进作用。因此必须通过现代的冶金技术，把钢中的这些杂质降低到最低的水平。目前，许多国外钢厂已提出严格控制钢中杂质含量的供货技术条件。现代炼钢技术能够达到了最低杂质含量的上限，可大大降低2.25CrlMo和3CrlMo钢的回火脆性敏感性，其回火脆性指数J低于100，而普通的2.25Cr-lMo钢的J 指数高达300。