在超超临界锅炉中出现了一些以前常规锅炉所没有的结构，节流管圈就是其中之一。在由各水冷壁下集箱引出的水冷壁入口管段上，根据水动力计算的结果，按不同的回路装有不同孔径的节流孔圈，以控制各回路水冷壁管的流量，保证合理的质量流速和水冷壁出口温度的均匀性和管壁金属温度在允许范围内。这种装于水冷壁入口管段上的节流管圈与早期装于大直径水冷壁下集箱内的节流孔圈相比，具有如下优点：不必采用壁厚的大直径水冷壁下集箱，简化了结构，不需定期维修：便于节流孔圈的调试；便于更换和检查。采用此结构可以大大减小集箱的规格，大大降低锅炉的制造成本，因此开发节流管圈这种新结构的焊接工艺，具有重大意义。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
1、焊接难点
节流管圈的结构是从日本引进的，引进的示意图见图1，两侧管子材质为SA210C．中间孔板材质为lCr13。
从图中不难看出与以往的焊接有以下几点不同：
(1)材质
a. lCr13是马氏体钢，多用作受力大的耐蚀零件，如轴、活塞杆、阀件、螺栓、浮阀等，由于这种材质的可焊性差，所以很少用于焊接件，因此增加了焊接难度。
b．这种结构出现了ICr13马氏体钢与碳钢之间的焊接，如何选择焊接材料，更是关键问题所在。
(2)结构
a．以往的焊接都是两个焊件焊在一起，但此结构是3个焊件焊在一起。
b．以往的焊接都是在焊件内部形成一个焊缝，而节流管圈需在管子内部形成两个焊缝，怎样才能使管子内部的两个焊缝达到成型良好，这又是一个焊接难点。
c．坡口角度很小只有50，整个坡口近似于垂直，而常规产品坡口是300，此坡口是否合适，有待于进一步验证。
(3)焊接
a．焊接坡口的选择。
b．焊接材料的选择。
c．封底焊选择一次还是两次成型。
d．封底焊是否填丝。
e．背面是否需要保护。
2、试验内容及试验结果
2.1焊接材料的选择
要想焊接首先得考虑使用的焊接材料，对于同种钢来说，相对容易些，但对于异种钢，特别是碳钢与可焊性差的马氏体钢就比较困难。试验选用手工氩弧焊( M-GTAW)。
鉴于其中之一的材料为碳钢，可以选择焊接碳钢的材料，常温性能可以满足设计要求，试验结果也证明了这一点。
第二可以考虑选择焊接lCr13材料的焊材，但实际上，只在封底焊才有此材料的焊接，因此该种焊材不予考虑。
第三考虑选择介于SA210C与lCr13之间的焊材，并且要接近碳钢焊材，因为除封底焊之外，上面几层都是碳钢，因此选择TGS-M的焊接材料。试验结果表明，常温性能完全满足设计要求。试验结果见表l。
尽管上述两种焊接材料都能满足要求，但考虑上面的母
材都为碳钢，因此TGS-M焊接材料是最佳选择。
2.2焊接坡口试验
焊接质量能否保证主要取决于焊接坡口，因此选择合适的坡口对焊接来讲至关重要。首先按照引进的坡口进行手工氩弧焊试验。
焊接过程中，焊工感觉除封底焊外，填充层及盖面层要使坡口边缘熔合充分非常困难，一般水平的工人无法保证焊接质量。
再通过车间常用的机械焊( A-GTAW+GMAW)方法验证。试验结果表明，在坡口边缘存在未熔合现象。
通过上述两种焊接方法的坡口试验，认为坡口角度5°是不合适的。
结合生产实际情况，考虑既节省焊材，又可以保证焊接质量，选择了300的坡口。按照这种坡口焊接的试样，都能保证焊接质量。
2.3背面是否需要保护
通过对比试验，焊缝内部没有进行保护的焊缝，焊缝内表面有氧化现象，增加背面气体保护后，消除了氧化现象。
2.4封底焊填丝
由图1可以看出，两根管子之间是管圈，因此在焊接时可以不填丝。根据焊接的这两种材料为lCr13马氏体钢与碳钢之间的焊接，直接焊。
2.5封底焊的成型
封底焊首先采用M-GTAW两道焊，焊后将试样剖开，发现两道焊缝不均匀，这是因为管圈较薄，焊完一条焊缝后，有点变形，所以再进行焊接时，内部成型就不均匀。
后来采用M-GTAW摆动焊，使内表面的两条焊缝一次成型，结果发现，两条焊缝都比较均匀，成型基本一致。采用A-GTAW+GMAW首层摆动焊，其结果与M-GTAW一致。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
4、结论
(1)无论是采用手工焊还是机械焊，焊接坡口都选30°。
(2) 焊接材料选用TGS-M（或MGS-M）焊丝或E7018-AI焊条。
(3)封底焊采用一次成型的摆动焊。
(4)背面采用氩气保护。
(5)首层采用填丝工艺。
(6)焊后进行600—630℃的热处理。
通过上述焊接工艺的开发，超超临界锅炉节流孔圈的焊接质量得到了保证，使锅炉水动力特性得到满足，确保了玉环工程的顺利完成。
