CN101628354A - 换热器中换热管与管板的内孔焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器中换热管与管板的内孔焊接方法，该内孔焊接方法先在管板(1)上加工出圆孔(2)，焊接时将换热管(3)的焊接端搭接在管板(1)的圆孔(2)上，对其接缝处进行内孔焊接，并要求搭接时换热管(3)的焊接端伸入圆孔(2)内0.3～1.8mm，管板(1)上的圆孔(2)直径比换热管(3)的外径大0.1～0.3mm。采用该方法对换热管与管板进行焊接，改善了其焊接质量，有效避免了焊接后间隙腐蚀和积液腐蚀的发生。本发明换热器中换热管与管板的内孔焊接方法，工艺操作简单，焊接性能优良，大大提高了换热器的产品质量和使用寿命。

Description

换热器中换热管与管板的内孔焊接方法

技术领域

本发明涉及一种焊接方法，尤其是一种换热器中换热管与管板的内孔焊接方法。

背景技术

换热器是石油化工等行业广泛使用的设备，其中换热管与管板的焊接是换热器制造中的重要工序，所以换热管与管板的焊接质量好坏直接决定着换热器的质量优劣和使用寿命。

传统的换热器中的换热管与管板的焊接如图1所示，主要采用角接结构形式，即将换热管穿入到管板的前端焊接而形成角焊缝，包括平角焊缝、伸出角焊缝和内角焊缝三种接头形式。这种焊接方法由于换热管与管板之间存在间隙，且焊缝受到高温腐蚀性流体的正面冲刷作用，所以焊缝很容易腐蚀开裂，从而导致设备的使用寿命不高。

为了避免工艺介质对焊缝的直接冲刷，减小高温腐蚀性流体对换热管与管板焊缝造成的破坏，人们开始改变传统的焊接方式，优选采用内孔焊接方法来对换热管与管板进行焊接。在2008年7月23日公告的发明专利CN 100404185C中披露了一种换热器的内孔焊接方法，如图2所示，该方法先在换热器的管板上加工圆孔，再在管板的内孔焊端加工出环形凹槽，使圆孔与凹槽之间构成一环形凸台，最后将管子与管板上的环形凸台对接在一起进行内孔焊接。但是该焊接方法由于管板上环形凹槽的存在，导致环形凹槽内的腐蚀液体无法与壳程介质一起循环流动，所以极易形成积液腐蚀，破坏焊缝并使其难以修复。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能避免对换热器中换热管与管板的焊缝造成间隙腐蚀和积液腐蚀的内孔焊接方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种换热器中换热管与管板的内孔焊接方法，先在管板上加工出圆孔，焊接时将换热管的焊接端搭接在管板的圆孔上，对其接缝处进行内孔焊接。

所述换热管搭接在圆孔上要求换热管的焊接端伸入圆孔内0.3～1.8mm。

所述换热管搭接在圆孔上要求换热管的焊接端伸入圆孔内1.0mm。

所述在管板上加工出的圆孔的直径比换热管的外径大0.1～0.3mm。

所述在管板上加工出的圆孔的直径比换热管的外径大0.15mm。

本发明换热器中换热管与管板的内孔焊接方法，即焊接时将换热管的焊接端搭接在管板的圆孔上，再用焊枪对其接缝处进行内孔焊接，这样换热管就只需搭接在管板圆孔的近端边沿上，而无需大量伸入管板上的圆孔内，从而焊接后换热管与管板圆孔就不会存在间隙，因此避免了传统焊接方法中的间隙腐蚀问题；同时，该焊接方法中的这种搭接结构形式，无需在焊缝周围设置环形凹槽以消除焊接应力，也避免了由环形凹槽所造成的对焊缝的积液腐蚀。

本发明换热器中换热管与管板的内孔焊接方法，根据焊接的工艺要求，须将换热管的焊接端伸入圆孔内0.3～1.8mm，同时要求管板上加工出的圆孔的直径比换热管的外径大0.1～0.3mm，以保证换热管与管板的焊接性能。根据理论计算和操作经验，将换热管的焊接端伸入圆孔长度设置为1.08mm，将管板上的圆孔直径加工为比换热管的外径大0.15mm，焊接后能取得较佳的工艺效果。

综上，本发明换热器中换热管与管板的内孔焊接方法，工艺操作简单，焊接性能优良，大大提高了换热器的产品质量和使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是换热管与管板的传统角焊方法示意图。

图2是在换热器的管板上开设环形凹槽的内孔焊接方法的示意图。

图3是本发明换热器中换热管与管板的内孔焊接时的定位示意图。

图4是本发明换热器中换热管与管板的内孔焊接后的结构示意图。

其中，附图标记：1为换热器中的管板，2为管板上的圆孔，3为换热器中的换热管，4为定位工装，5为孔内焊缝，6为孔外焊缝。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1和图2所示，本发明换热器中换热管与管板的内孔焊接方法，先在管板1上加工出圆孔2，要求圆孔2的直径比换热管3的外径大0.1～0.3mm，这里设计为0.15mm；再将换热管3的焊接端搭接在管板1的圆孔2上，要求换热管3的焊接端伸入圆孔2内0.3～1.8mm，搭接时采用定位工装4辅助定位以控制换热管3在圆孔2内的伸入量，这里设定换热管3的焊接端伸入圆孔2内长度值为1.0mm，定位好后采用电焊方式在接缝处焊接3个点，以防止定位工装4取出后换热管3和管板1相对移位；最后使用管/板内孔焊枪伸入管板1的圆孔2内进行孔内焊接以形成孔内焊缝5，孔外焊缝6自由成型，同时孔外设置有惰性气体保护装置，以使焊缝组织接近母材并保证其机械性能。焊接后应及时对焊缝进行检测，确保内孔焊接质量。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.一种换热器中换热管与管板的内孔焊接方法，先在管板(1)上加工出圆孔(2)，其特征在于：焊接时将换热管(3)的焊接端搭接在管板(1)的圆孔(2)上，对其接缝处进行内孔焊接。

2.根据权利要求1所述的换热管与管板的内孔焊接方法，其特征在于：所述换热管(3)搭接在圆孔(2)上要求换热管(3)的焊接端伸入圆孔(2)内0.3～1.8mm。

3.根据权利要求1或2所述的换热管与管板的内孔焊接方法，其特征在于：所述换热管(3)搭接在圆孔(2)上要求换热管(3)的焊接端伸入圆孔(2)内1.0mm。

4.根据权利要求1所述的换热管与管板的内孔焊接方法，其特征在于：所述在管板(1)上加工出的圆孔(2)的直径比换热管(3)的外径大0.1～0.3mm。

5.根据权利要求1或4所述的换热管与管板的内孔焊接方法，其特征在于：所述在管板(1)上加工出的圆孔(2)的直径比换热管(3)的外径大0.15mm。

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