[发明专利]一种管板与管子大结合面摩擦封焊的方法

摘要

一种管板与管子大结合面摩擦封焊的方法，为解决利用熔焊方法实现管板封焊，所获得的接头抗拉脱能力较低和残余应力大的问题。方法：一、利用钢刷对管板和管子的待焊表面进行物理清理，去除试件表面的氧化物，并采用有机溶剂对管板和管子的待焊表面进行化学清洗；二、管子的待焊端部应高出管板上端面的高度L₁为0～2mm；三、确定摩擦头的各部位尺寸；四、焊接过程中，摩擦头高速旋转并逐渐压入管子的内径中，轴肩的肩部完全与管板端面接触后，保持高速旋转1～10秒，摩擦头与管板和管子之间充分摩擦，摩擦头与管板摩擦产生金属塑性流动形成一体式结构，摩擦头根部A处断开，完成管板结构的摩擦封焊过程并获得封焊接头。本发明用于管板焊接。

主权项

一种管板与管子大结合面摩擦封焊的方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：步骤一、焊前清理：利用钢刷对管板(2)和管子(1)的待焊表面进行物理清理，去除试件表面的氧化物，并采用有机溶剂对管板(2)和管子(1)的待焊表面进行化学清洗；步骤二、确定管板(2)与管子(1)的相对位置，管子(1)的待焊端部应高出管板(2)上端面的高度L₁为0～2mm；步骤三、确定摩擦头(3)的各部位尺寸：摩擦头(3)前端部直径d₁、摩擦头(3)根部直径d₂，摩擦头(3)肩部直径d₃，肩部内凹角β为3°～6°，摩擦头圆台锥角α为1°～6°，摩擦头(3)前端部直径d₁相比管子(1)内径D₁小0.5mm～1mm，摩擦头(3)根部直径d₂相比管子(1)内径D₁大0.5mm～1mm，摩擦头(3)肩部直径d₃是摩擦头(3)根部直径d₂的2～3倍；步骤四、摩擦焊接：焊接过程中，摩擦头(3)高速旋转并逐渐压入管子(1)的内径中，轴肩(3‑1)的肩部完全与管板(2)端面接触后，保持高速旋转1～10秒，摩擦头(3)与管板(2)和管子(1)之间充分摩擦，摩擦头(3)与管板(2)摩擦产生金属塑性流动形成一体式结构，摩擦头(3)根部A处断开，完成管板结构的摩擦封焊过程并获得封焊接头。