[发明专利]一种管壳式热交换器换热管与管板对接接头制备工艺

摘要

本发明公开了一种管壳式热交换器换热管与管板对接接头制备工艺，包括如下步骤，S1.设定合理换热管和管板尺寸公差；S2.选用适于换热管与管板对接接头全位置全焊透的焊接方法和焊枪结构尺寸；S3.设计有利于组对和全焊透的坡口结构和尺寸；S4.管束组装；S5.换热管与管板对中、组对及焊接；S6.换热管与管板对接接头质量检测。本发明操作简单，组对质量高，焊接过程中影响换热管与管板对接接头质量的因素可控，焊接接头质量稳定可靠，合格率可达到100％。

主权项

1.一种管壳式热交换器换热管与管板对接接头制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1.设定合理换热管和管板尺寸公差：设定换热管直径、壁厚及待焊端面平面度、换热管待焊端面与管子轴线垂直度的尺寸公差，设定管板厚度、管板孔直径、管板孔轴线与管板面垂直度、每个管板孔处与换热管相焊处直径和厚度偏差、管板孔处待焊表面平面度及此平面与管孔中心线的垂直度的尺寸公差；S2.选用适于换热管与管板对接接头全位置全焊透的焊接方法和焊枪结构尺寸：采用自动钨极氩弧焊配合特殊结构焊枪，焊枪一端设置有焊枪定位平面，焊枪定位平面中心设置有垂直于平面的焊枪芯杆，焊枪芯杆直径小于管板孔，且另一端固定钨电极，焊枪芯杆具有至少管板厚度长度，且具有一个长度公差，采用自动钨极氩弧焊配套这种特殊结构焊枪，从换热管与管板对接接头内侧实现对换热管与管板对接接头全位置全焊透焊缝焊接；S3.设计有利于组对和全焊透的坡口结构和尺寸：根据换热管与管板对接接头结构尺寸，结合自动钨极氩弧焊特点，在管板焊接面每个孔处设计一个环形凸台与换热管对接，且控制环形凸台平面的平面度，使得在环形凸台与换热管焊接端组对时能精密贴合，环形凸台的外周设置一个内径比换热管外径大的环形突起，环形突起起定位、衬垫及增加焊缝金属的作用，换热管与相应管孔组对同心，使得与环形凸台组对时不造成错边，弥补换热管与环形凸台平面可能存在的微小间隙造成焊穿及焊缝金属厚度不足，保证组对质量和焊接过程及焊接质量稳定性；S4.管束组装：采用工装，将管板垂直竖立固定，保证垂直度，然后依次组装折流板、拉杆，组装后调整折流板孔与相应管板孔同心，穿入换热管，保持换热管能自然地与管板上相应的管板孔中心同心，分区选用换热管与管板上的环形凸台进行试组对，换热管待焊端能自然嵌入环形突起，待焊端面与环形凸台平面紧密贴合，然后依次逐排穿入换热管，完成穿管后，将折流板、管板之间的连接板装上并焊接完成，使管束形成相对固定的整体，确保管束的折流板、管板的相对位置固定，保证换热管与相应管板孔同心，以实现每个换热管与管板良好的组对；S5.换热管与管板对中、组对及焊接：换热管与管板对中、组对后，将焊枪芯杆沿待焊的换热管与管板对接接头的管板孔从管板平面侧插入，穿过管板孔，使焊枪芯杆端头钨电极从管板焊接面的环形凸台平面露出，焊枪定位平面紧密贴住管板平面，调整焊枪伸缩，使钨电极尖部与环形凸台平面内沿对中，然后打开电源，使焊枪芯杆旋转一周，确定钨电极尖端在旋转过程中始终与环形凸台平面内沿在同一平面且间隙均匀，然后将相应换热管推进，并将换热管嵌入环形突起，使得待焊端面与环形凸台平面紧密贴合，再将背保护罩绕换热管与管板对接接头外周安放好，并送入保护气体，依次按照高频起弧‑预熔‑旋转焊接‑410～420°衰减熄弧完成焊接；S6.换热管与管板对接接头质量检测：焊接完成后，先对内侧焊缝和外侧焊缝进行检测，接头焊缝应与母材圆滑过渡，然后采用专用工装，在换热管与管板对接接头内侧分别充入氦气或水，对焊缝进行氦检漏试验和水检漏试验，焊接接头无泄漏为合格。