[发明专利]一种采用混合气体保护的管子管板焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接工艺，具体地，涉及一种采用气体保护的管子管板焊接方法。

背景技术

热交换器中的传热管穿过管板，管子端部与管板表层焊接形成密封面。管子材质通常为镍基合金或不锈钢，管板表层为镍基合金或不锈钢。管子与管板的焊接通常自动或手工氩弧焊焊接。但这些焊接方法，经常产生气孔等缺陷，影响了管子管板焊缝成型的均匀美观。

发明内容

本发明的目的是提供一种热交换器中的管子管板焊接方法，该方法是在混合气体保护下，对管子管板自动氩弧焊接，该方法焊接热交换器中的管子管板，不会产生气孔等缺陷，焊缝成型均匀美观。

为达到上述目的，本发明提供了一种采用混合气体保护的管子管板焊接方法，在管子管板自动氩弧焊接时，采用管子管板焊接专用自动氩弧焊设备在保护气体中进行自动焊接，所述的保护气体为：Ar与He的混合气体，Ar与H₂的混合气体，或者Ar与He、H₂的混合气体。

上述的采用混合气体保护的管子管板焊接方法，其中，所述的保护气体中，以体积百分数计，Ar在保护气体中占10~100%，He在保护气体中占0~90%，H₂在保护气体中占0~5%，Ar%+ He%+ H₂ %=100%；He与 H₂气体体积百分数不同时为0，即Ar的体积百分数不取100%。更优选地，所述的He在保护气体中占50-80%。

上述的采用混合气体保护的管子管板焊接方法，其中，所述的保护气体中，Ar与He、H₂的纯度均至少为99.99%。

上述的采用混合气体保护的管子管板焊接方法，其中，所述的管板表面有堆焊层。

上述的采用混合气体保护的管子管板焊接方法，其中，所述的管板表面无堆焊层。

本发明采用一定比例的混合气体对管子管板自动氩弧焊进行保护，以改善管子管板焊缝质量与外观成型。混合气体中的氦气，可以增加焊接时的熔深，使焊缝形成更为丰满的密封面熔敷金属，提升焊缝成型质量。氦气比例在50%~80时效果更为理想。混合气体中的氢气，可以在焊接时起到还原作用，去除焊缝中的氧化物等杂质，同时使焊缝密封面外观更为光亮美观。

为保证管子端部与管板之间焊接密封面的焊接质量，减少气孔等缺陷发生的几率，管子管板焊缝成型均匀美观，本发明采用两种或两种以上的气体以一定比例进行混合，对管子管板焊缝进行自动或氩弧焊接时进行保护。通过改变气体的种类与混合比例可以达成不同的焊接效果。

总之，本发明采用混合气体保护进行管子管板自动氩弧焊的焊接方法，保证了管子端部与管板之间焊接密封面的焊接质量，减少了气孔等缺陷发生的几率，使得管子管板焊缝成型均匀美观。

附图说明

图1 为本发明的采用混合气体保护的管子管板焊接方法对热交换器中的管子管板焊接示意图（表面有堆焊层）；

图2 为本发明的采用混合气体保护的管子管板焊接方法对热交换器中的管子管板焊接示意图（表面无堆焊层）。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步第说明。

下述实施例中的保护气体为：氩气(Ar)+氦气(He)+氢气(H₂)；其中，混合比例Ar：10~100%，He：0~90%，H₂：0~5%；Ar+ He+ H₂=100%；He与 H₂气体比例不能同时为0，即Ar的气体比例不为100%；上述各气体（即氩气、氢气及氦气）的纯度至少为99.99%。该焊接方法中，焊接电压为5~15V；焊接电流为30~90A，焊接速度为5~15cm/min。具体实施例1-4及对比例1采用不同保护气体对换热器的管子管板焊接结果如下表1所示。

表1：实施例1-4及对比例1不同保护气体的焊接结果比较

由表1可见，混合保护气体中，混合比例Ar：10~100%，He：0~90%，H₂：0~5%；Ar+ He+ H₂=100%；He与 H₂气体比例不能同时为0，即Ar的气体比例不为100%；如实施例1-4所示，焊接结果良好。更优选地，所述的He的气体比例为50-80%。

以下通过焊接管板表面具有堆焊层的管子管板及管板表面不具有堆焊层的管子管板的实施例，说明在这两种情况下，均可适用本发明的方法。

实施例5