[发明专利]高纯铁素体不锈钢换热器的焊接工艺

权利要求书

1.高纯铁素体不锈钢换热器的焊接工艺，其特征在于：包括管板堆焊及管板与换热管的焊接两大步骤；

第一步：管板堆焊工艺具体步骤如下：

首先是管板原材料的准备，具体为：管板的结构为：管板包括管板基层及管板复层，所述管板基层的材料为16MnⅢ，厚度为64mm，所述管板基层的一面设有管板复层，所述管板复层材料为S11972，厚度为4mm，在整个锻件上粗车外圆直径预留10mm加工量，在所述管板复层面车密封面至待堆焊表面，在所述管板复层面刨隔板槽至待堆焊表面,然后在所述管板复层一侧的待堆焊表面进行堆焊，具体的堆焊工艺如下：

在所述密封面和所述隔板槽上堆焊镍基合金ENiCrMo-3，使得所述密封面和所述隔板槽低于所述管板复层表面4mm；堆焊镍基合金ENiCrMo-3的具体参数如下：焊接材料为ENiCrMo-3φ3.2mm，堆焊镍基合金厚度为4-6mm，分3-4层堆焊，堆焊第一层前先对管板进行预热，预热温度在80-100℃之间，其他层不预热；焊接时的焊接电流为130-150A，焊接速度为150-200mm/min；焊接方式采用均匀对称焊接；电流极性为DCEP，焊接电压为21-22V，焊接线能量为17.6KJ/cm；堆焊过程中保证层间温度在20℃-150℃之间；4层的堆焊参数一致；

第二步：管板与换热管的焊接工艺具体步骤如下：

首先是换热管原材料的选择，换热管采用S11972材料；焊接接头连接形式采用强度焊加贴胀；

然后是管板与换热管的焊接，其焊接工艺如下：

第一，焊接第一层前先进行焊前预热，保证施焊温度在50-100℃之间；然后进行管板与换热管的焊接，本管板与换热管的焊接分两层焊接，第一层采用氩弧焊不加丝自熔焊接，焊接的参数为：焊接材料：无，电流极性为DCEN，焊接电流为90-95A，焊接电压为17-18V，焊接速度为6cm/min，保护气体及流量为Ar10-12L/min，层间温度为30℃；第一个接头焊接完成后，从第一个接头转移到下一个接头直至所有的接头都焊接完成；从一个接头不熄弧转移到下一个接头时移动速度小于2mm/s，焊接收弧时在管板表面上收弧，再打磨收弧位置，然后进行管束旋转90°，再进行第二层的焊接；焊接第二层时填加焊丝氩弧焊焊接，焊接材料为ERNiCr-3φ2.0mm，焊接参数为：电流极性为DCEN，焊接电流为95-100A，焊接电压为17-18V，焊接速度为5cm/min，保护气体及流量为Ar10-12L/min，层间温度为120℃，第一个接头焊接完成后，从第一个接头转移到下一个接头直至所有的接头都焊接完成；从一个接头不熄弧转移到下一个接头时移动速度小于2mm/s，焊接收弧时在管板表面上收弧，再打磨收弧位置。

2.根据权利要求1所述的高纯铁素体不锈钢换热器的焊接工艺，其特征在于：管板堆焊前先对堆焊面进行清理，然后进行磁粉检测，检验合格后方可进行下一步的堆焊工作。

3.根据权利要求2所述的高纯铁素体不锈钢换热器的焊接工艺，其特征在于：管板堆焊过程中，焊材做烘干处理，所述密封面堆焊层每一层完成后都进行层间清理，并进行逐层渗透检查；上述检查均合格后进行堆焊下一层直至最后一层完成堆焊，堆焊完成后进行焊接检验。

4.根据权利要求3所述的高纯铁素体不锈钢换热器的焊接工艺，其特征在于：堆焊完成后，对所述管板复层进行加工，管板堆焊面不平度应小于1mm,然后进行所述管板复层表面渗透检查，检查无任何缺陷后进行堆焊层化学成分分析。

5.根据权利要求4所述的高纯铁素体不锈钢换热器的焊接工艺，其特征在于：上述检验完成后加工管板外圆到图纸尺寸，加工所述密封面和所述隔板槽到尺寸，车基层侧表面；再进行钻孔工序；钻孔工序如下：

在管板上钻多个大小相同、尺寸与U型管外径相匹配、光洁的管板孔，管板孔倒角为同心2×45°，每个管板孔的深度均一致，换热管的规格为：φ25mm×2mm。

6.根据权利要求1所述的高纯铁素体不锈钢换热器的焊接工艺，其特征在于：管板与换热管焊接前先对管板坡口表面进行渗透检查、对管板坡口及管头清理油污、杂质，确保组对质量满足焊接需要，严格控制管头下沉至所述管板复层面1mm左右，然后再进行焊前预热。