CN101164729B - 管壳式热交换器管板与半球形封头单面焊窄间隙焊接工艺 - Google Patents

管壳式热交换器管板与半球形封头单面焊窄间隙焊接工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种管壳式热交换器管板与半球形封头单面焊窄间隙焊接工艺，其特征在于，打底焊接采用笔式手工氩弧焊焊接工艺，焊接材料采用了蘑菇型熔化衬环；过渡焊接采用焊条电弧焊，采用喷涂防飞溅材料工艺；主要焊接采用窄间隙埋弧自动焊焊接工艺，本发明的优点是能够实现热交换器管板与较大厚度的半球形封头主环缝单面焊的窄间隙焊接；能够提高焊接的质量、降低焊接操作工的劳动强度、提高生产效率、能节省大量的焊材、有效地缩短产品的生产周期。

Description

管壳式热交换器管板与半球形封头单面焊窄间隙焊接工艺
技术领域
本发明涉及一种管壳式热交换器管板与半球形封头单面焊窄间隙焊接工艺，尤其涉及一种管壳式热交换器较大厚度的半球形封头与管板主环缝单面焊窄间隙焊接工艺，可用于换热器及其它的压力容器主环缝或环缝的焊接，属于焊接技术领域。
背景技术
目前，我国电站生产制造的换热器中较大厚度的主环缝都是采用焊条电弧焊1、2两面焊+普通埋弧自动焊3，如图1所示，但是某些换热器主焊缝由于受到结构的限制，内部无法进行焊接，只能采用单面焊接，均采用手工钨极氩弧焊4+焊条电弧焊2+普通埋弧自动焊焊接工艺3，如图2所示，由于此焊缝的厚度较大，两种焊接的焊缝的坡口a随厚度的增加而变大，厚度在78～280mm范围变化，a值在42～92mm之间变化，所以焊接工时较长，极大地增加了焊接操作工的劳动强度，且消耗的焊接材料的数量惊人，导致产品的生产效率低，延长了生产周期。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高焊接的质量、降低焊接操作工的劳动强度、提高生产效率，能节省大量的焊材、有效地缩短产品周期的管壳式热交换器管板与半球形封头单面焊窄间隙焊接工艺。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种管壳式热交换器管板与半球形封头单面焊窄间隙焊接工艺，其特征在于，打底焊接采用笔式手工氩弧焊焊接工艺，焊接材料采用了蘑菇型熔化衬环；
过渡焊接采用焊条电弧焊，采用喷涂防飞溅材料工艺；主要焊接采用窄间隙埋弧自动焊焊接工艺，其方法为：
第一步：确定主焊缝坡口宽度
主焊缝坡口角度β随厚度的增加而变小，厚度H在78～280mm范围，所述的角度β在9°～0.45°变化，确保主焊缝坡口宽度a为28-34mm；
第二步：打底层采用型号为NSA4-300手工氩弧焊焊机配笔式手工氩弧焊枪进行焊接，焊接材料采用蘑菇型熔化衬环，打底层厚度为2-4mm，焊接电流150-180A、氩气流量8-12L/min；
第三步：采用防飞溅喷涂材料对窄间隙坡口内表面进行喷涂；
第四步：过渡焊采用型号为ZX7-500的焊条电弧焊焊机进行焊接，焊条直径为3.2-5mm，过渡焊厚度为8-10mm，焊接电流为90-220A；
第五步：采用型号为IDEALARC DC-1000埋弧焊焊机进行窄间隙埋弧自动焊焊接，焊丝直径为φ3-5mm，焊接电流550-650A、电弧电压30-34V、焊接速度24-30m/h。
采用窄间隙坡口，对半球形封头和管板的焊接坡口进行改进，通过减少主环缝焊接坡口的角度，减小焊缝的坡口的宽度，从而降低单位长度上熔敷金属体积，达到节约焊接材料，降低焊接工时，提高生产效率。
窄间隙坡口打底层进行手工氩弧焊焊接时，由于坡口之间的距离小，坡口深，采用常规的焊接工艺手段，在焊接时会显得比较困难，本发明采用笔式手工氩弧焊，焊接材料采用蘑菇型熔化衬环，使得管板与球封头的装配变得简单且容易，经过笔式氩弧焊焊枪焊接后，焊缝的成形良好，能够大大地提高窄间隙根部焊接质量。
窄间隙坡口焊条电弧焊焊接时，由于焊条电弧焊焊接时会产生较大的飞溅，而窄间隙埋弧自动焊焊接时对坡口的内表面质量要求较高，焊条电弧焊焊接后会影响之后的窄间隙埋弧自动焊的焊接，本发明采用了防飞溅喷涂材料对窄间隙坡口内表面进行保护，确保了随后的窄间隙埋弧焊的焊接质量。
窄间隙埋弧自动焊在焊接时，由于窄间隙埋弧自动焊的设备带有自动跟踪***，所以在焊接过程中，能够降低焊接操作工的劳动强度，并且能够大大地提高焊接接头的质量，采用窄间隙坡口从而降低单位长度上熔敷的金属体积，达到节约焊接材料，降低焊接工时，提高生产效率的目的。
本发明的优点是：
(1)能够实现热交换器管板与较大厚度的半球形封头主环缝单面焊的窄间隙焊接；
(2)能够提高焊接的质量、降低焊接操作工的劳动强度、提高生产效率、能节省大量的焊材、有效地缩短产品的生产周期。
附图说明
图1为主环缝采用双面焊的焊接工艺示意图；
图2为主环缝采用单面焊的焊接工艺示意图；
图3为管壳式热交换器管板与半球形封头焊接示意图；
图4为管壳式热交换器管板与半球形封头单面焊窄间隙焊接工艺示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例
如图3所示，为管壳式热交换器管板与半球形封头焊接示意图，管壳式热交换器管板5与半球形封头6的主焊缝7进行焊接。
如图4所示，为管壳式热交换器管板与半球形封头单面焊窄间隙焊接工艺示意图，一种管壳式热交换器管板与半球形封头单面焊窄间隙焊接工艺，其方法为：第一步：确定主焊缝坡口宽度
主焊缝坡口角度β随厚度的增加而变小，厚度H为170mm范围，角度β在1°变化，确保主焊缝坡口宽度a为32mm；
第二步：打底层采用型号为NSA4-300手工氩弧焊焊机配笔式手工氩弧焊枪进行焊接，焊接材料采用蘑菇型熔化衬环，打底层厚度8为3mm，焊接电流160A、氩气流量9L/min；
第三步：采用外购的QC-HQ04型防飞溅喷涂材料对窄间隙坡口内表面进行喷涂；
第四步：过渡焊采用型号为ZX7-500的焊条电弧焊焊机进行焊接，焊条直径为3.2-5mm，过渡焊厚度9为10mm，焊接电流为90-220A；
第五步：采用型号为IDEALARC DC-1000埋弧焊焊机进行窄间隙10埋弧自动焊焊接，焊丝直径为φ4mm，焊接电流550-650A、电弧电压30-34V、焊接速度24-30m/h。

Claims (2)

1.一种管壳式热交换器管板与半球形封头单面焊窄间隙焊接工艺，其特征在于，打底焊接采用笔式手工氩弧焊焊接工艺，焊接材料采用蘑菇型熔化衬环；过渡焊接采用焊条电弧焊，采用喷涂防飞溅材料工艺；主要焊接采用窄间隙埋弧自动焊焊接工艺，其方法为：
第一步：确定主焊缝坡口宽度
主焊缝坡口角度β随厚度的增加而变小，厚度H在78～280mm范围，所述的角度β在9°～0.45°变化，确保主焊缝坡口宽度a为28-34mm；
第二步：打底层采用型号为NSA4-300手工氩弧焊焊机配笔式手工氩弧焊枪进行焊接，焊接材料采用蘑菇型熔化衬环，打底层厚度(8)为2-4mm，笔式手工氩弧焊参数：
焊接电流150-180A、氩气流量8-12L/min；
第三步：采用防飞溅喷涂材料对窄间隙坡口内表面进行喷涂；
第四步：过渡焊采用型号为ZX7-500的焊条电弧焊焊机进行焊接，焊条直径为3.2-5mm，过渡焊厚度(9)为8-10mm，焊接电流为90-220A；
第五步：采用型号为IDEALARC DC-1000埋弧焊焊机进行窄间隙(10)埋弧自动焊焊接，焊丝直径为φ3-5mm，焊接电流550-650A、电弧电压30-34V、焊接速度24-30m/h。
2.根据权利要求1所述的一种管壳式热交换器管板与半球形封头单面焊窄间隙焊接工艺，其特征在于，所述的防飞溅喷涂材料为QC-HQ04型。
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