[发明专利]薄壁空冷器基管与管板焊接工艺

说明书

本发明涉及一种薄壁空冷器基管与管板焊接工艺，采用脉冲TIG焊方法，焊接设备使用MESSER POLYSUODE焊机，AUTOTIG250 POLYSOUDE电源配置TS60机头，MCP150编程器进行编程；焊接参数设置如下：预送气时间3s，预热时间3s，预热电流70A，峰值电流150A，峰值时间120ms，基值电流67A，基值时间200s，焊接速度100.5mm/min，电流衰减时间3s，气流量8～10L/min；钨极采用直径为2.5mm的铈钨极，焊接时，基管与管板采用胀接的机械定位方式，并且采用工装，将管端与管孔贴合紧密，管端伸出管板的长度为1.5～2mm。其焊接试板、焊接接头表面光滑，焊缝均匀。

【技术领域】

本发明涉及空冷器的生产技术领域，具体涉及一种薄壁空冷器基管与管板焊接工艺。

【背景技术】

在薄壁空冷器中，基管与管板之间的焊接连接，一直是生产企业所需解决的难题。基管与管板焊接接头在运行过程中发生泄漏是薄壁空冷器不能正常工作的主要原因。

基管与管板焊接接头要求焊缝成形均匀，根部熔合良好，焊缝厚度满足设计要求，焊后管孔的内缩量一般不超过管孔内径的10％。对于薄壁空冷器的基管与管板焊接接头，允许形成熔池的体积小，否则会导致管孔内缩量超标，影响进一步的胀管工序和工作时的换热效率。因此，在焊接时必须严格控制焊接热输入、熔池形状，使焊接接头处既形成完整的熔池又不使管口出现过大的内缩。

管壁厚度1mm以下的的基管与管板焊接接头，在焊接过程中管端容易向内翻边，无法将基管与管板焊接在一起。主要原因是基管与管板装配后总有一定的间隙，管板厚而基管薄，焊接时管板孔边缘还未熔化而基管已熔化，从而造成基管向内翻边，无法形成焊接熔池。由于奥氏体不锈钢的导热率仅为碳钢的1/2左右，更容易产生管端向内翻边现象。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种焊缝成形均匀，根部熔合良好，焊缝厚度满足设计要求的薄壁空冷器基管与管板焊接工艺。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：薄壁空冷器基管与管板焊接工艺，采用脉冲TIG焊方法，焊接设备使用MESSER POLYSUODE焊机，AUTOTIG250 POLYSOUDE电源配置TS60机头，MCP150编程器进行编程；焊接参数设置如下：预送气时间3s，预热时间3s，预热电流70A，峰值电流150A，峰值时间120ms，基值电流67A，基值时间200s，焊接速度100.5mm/min，电流衰减时间3s，气流量8～10L/min；钨极采用直径为2.5mm的铈钨极，焊接时，基管与管板采用胀接的机械定位方式，并且采用工装，将管端与管孔贴合紧密，管端伸出管板的长度为1.5～2mm。

本发明中的薄壁空冷器基管与管板焊接工艺进一步设置为：所述工装选用与基管硬度相当的不锈钢，加工成锥形扩口结构，将小头插入基管的关口，适度锤击工装的大头侧，使基管的管口扩大，使管口壁与管板贴紧。

本发明中的薄壁空冷器基管与管板焊接工艺进一步设置为：所述焊接参数，钨极与管板的距离为1.5～2mm，钨极距管壁的距离为1.5～2mm，钨极与管轴线相平行，起弧位置为9点，焊缝搭接长度不小于5mm。

本发明中的薄壁空冷器基管与管板焊接工艺进一步设置为：所述钨极的尖端锥角为20～30°，钨极顶端的半径为0.3～0.5mm。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：上述的薄壁空冷器基管与管板焊接工艺，其焊接试板、焊接接头表面光滑，焊缝均匀。剖开焊缝检查，焊缝根部熔合良好，焊缝尺寸满足要求。上述工艺用于产品焊接，取得了满意结果，经密封性检查和表面100％渗透检查，一次合格。安装后产品运行状况一直良好，未发生管端焊缝泄漏现象。

【具体实施方式】

下面通过具体实施例对本发明所述的薄壁空冷器基管与管板焊接工艺作进一步的详细描述。

薄壁空冷器基管与管板焊接工艺：