镜面焊焊接技术，就是依据镜面成像原理，在肉眼无法观察到的焊口位置附近放置一面镜子，通过观察镜子内的熔池来控制焊接操作的一种方法。

在超超临界火电机组塔式炉安装过程中，由于组件管排数量大，管排节距小，焊口的局部位置肉眼无法观察到，给焊口的焊接带来了意想不到的困难。必须采用特殊的“镜面焊”焊接方法进行焊接。本成果通过研究镜面焊工艺，制定了专门的镜面焊焊接操作培训方案，利用设计制作的专用镜面焊练习模拟架、焊接专用镜对焊工进行镜面焊焊接培训，使之掌握肉眼无法观察到焊口的焊接方法，保证焊口优良的内在质量、外观质量。同时优化组合焊接顺序，提高工作效率，缩短塔式炉的安装工期，解决塔式炉的安装速度慢的关键问题。

根据镜面焊的原理及使用的便捷性，同时为了防止在焊接过程中镜子在高温下炸裂，研制了困难位置焊接专用镜。焊接专用镜是由超亮不锈钢和高强度磁铁组合而成。通过一根挠性金属软管与一块强磁铁相连。镜面与金属软管通过万向节连接，可360°旋转，方便焊接。

通过对锅炉图纸的研究，设计制作了专用的镜面焊练习模拟架，以保证焊工的练习环境接近实际焊接的环境。

在实际焊接过程中，由于管排节距实在太小，定制了可以360°改变焊枪角度的挠性氩弧焊枪，根据现场的具体焊接位置和障碍，弯曲焊枪手柄和焊嘴之间的角度，让焊工握枪的手能放在一个可以操控的位置，使得焊接作业能够顺利进行。

一、焊前准备

焊口打磨及对口   钝边尺寸控制在0.5-1.0mm，便于焊工控制焊接温度，降低焊工打底的难度，确保获得熔合良好的根部焊缝。当氩弧焊打底采用内加丝法时，对口间隙应控制在2.8-3.0mm之间，既方便焊接过程中通过焊缝间隙观察熔池，又防止因间隙过大，造成仰焊位置根部内凹，平焊位置焊瘤。当采用外加丝法时，对口间隙应控制在2.0～2.5mm之间。对口时，错口值不得大于壁厚的百分之十。偏折程度不得大于1/200。

镜子的摆放  在开始镜面焊前，首先要摆放好镜子的位置，一般要达到两个要求，其一要便于肉眼通过镜子的反射观察焊缝的熔池状况，其二要不影响氩弧焊枪的位置摆放和焊接过程中焊枪的行走、摆动。

二、打底层的焊接

点焊  镜面焊焊接方法对口点焊的位置与普通焊口是不同的，最佳的点焊位置是各偏离平焊位置四十五度的两侧，这样点焊的好处是在氩弧焊打底过程中，肉眼视线能够方便地透过平焊位置的对口间隙观察焊缝熔池。

打底焊 个别位置的焊接可采用内加丝焊法。焊丝通过正面的坡口间隙向电弧燃烧处进行送丝。打底层的焊接，仰焊（6点钟）部位焊接是最易出现缺陷的部位。焊接开始时，从仰焊部位引弧，先不加焊丝，待坡口根部熔化后，将焊丝轻轻地向熔池送，到达坡口根部，以保证背面焊缝的高度和根部熔合良好。

焊接过程中，肉眼可以通过对口间隙观察根部的成形情况，同时观察镜面中电弧的燃烧情况和外观成形，当焊至立焊时收弧。

焊接过程中，一方面要注意熔池温度，防止产生焊瘤和未焊透，焊接时不得将焊缝两侧的坡口线破坏，以便于盖面时获得良好的焊缝直线。另一方面，焊工要全身心地投入到镜面的反景之中，焊丝弯曲的弧度要便于送丝，焊枪角度要根据镜面中电弧的情况适时调节，避免焊枪角度过倾使电弧过长，防止未焊透、气孔等缺陷的出现。

在焊接过程中，仰焊部位的焊接接头，必须用肉眼在笔式手电筒的照明下检查接头状况，保证氩弧焊打底的质量。氩弧焊打底焊缝根部检查完成后，外表也必须严格检查，检查的主要内容是焊缝与母材的熔化是否良好；焊缝在轴向方向宽度要尽量保持一致，为填充层焊接创造良好的条件，降低在填充层焊接时的焊工操控难度。另外，焊接过程中焊缝表面产生的氧化物在填充前必须清除，否则易产生夹渣。

三、填充层的焊接

氩弧焊打底结束后，进行层间焊缝的填充。首先选择好焊工的操作位置，模拟好焊枪的运行轨迹；然后固定镜子，并调节好镜面的角度；焊丝也必须结合具体的焊接位置和焊缝的弧度，适当拗曲变形，既便于拿焊丝的手选择相对开阔的位置，动作灵活，容易将焊丝送抵熔池，又可以防止焊丝干扰焊工的视线。

在焊接过程中，弧光通过镜子的反射非常强烈，焊工很难看清楚钨极，送丝时焊丝很容易与钨极碰撞，钨极尖头形状变形，影响电弧的稳定性。所以焊接过程中焊丝必须紧贴焊缝，以防止焊丝与钨极的碰撞。

四、盖面层的焊接`

盖面层焊接前，首先检查填充焊缝的表面成形，清理附着在焊缝表面的氧化物，直至焊缝在周向和轴向达到平滑与均匀，为盖面创造最好的条件。

盖面层焊接时，应以两侧坡口线为基准线，保持好焊缝的直线度，以获得良好的焊缝外表成形。尽量避免在镜面焊处出现焊接接头，防止焊接缺陷的产生。

在焊工培训过程中，初期主要是为了让焊工适应镜面焊的特殊性，转变反向思维，练习手、脑的配合与协调，可以先用普通材质的管材进行练习。经过10天左右的培训，使手与脑达到有效的协调，才能基本掌握镜面焊的施焊技巧。因为镜面焊焊口的返修非常困难，没有高的合格率就会影响工程的进度。所以，焊工练习的焊口要在外观及内在质量均能够连续几天都达到100％合格的时候才可上岗。