[发明专利]一种核极热交换管子与管板填丝自动焊焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管子直径较小的核极热交换器中热交换管子与管板填丝自动焊焊接工艺，可用于换热器及其它的压力容器中管子管板的焊接，属于焊接方法技术领域。

背景技术

核II、III级换热器中有许多设备的管子规格是Φ10.2×2，其与管板的连接方式为焊接+胀接。Φ10.2×2规格的热交换管由于孔经小、管壁厚(必需通过填丝焊满足最小泄漏通径0.9倍壁厚)且排列紧密。以往该焊缝采用手工加丝钨极氩弧焊，在焊接过程中反映出的直接弱点为：第一、由于管口直径小且要填加焊丝，固对手工焊接对技能的要求较高，第二、焊缝成形的好坏直接影响到下道胀管工艺的质量和工作量(手工钨极氩弧焊焊后管口缩口数值量参差不齐，胀管器无法插入需校正管口)。由于该管子管板形式的特殊性始终没有找到与其相匹配的自动氩弧焊焊接工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现直径φ10.2×2核极热交换管子与管板填丝自动焊焊接的方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种核极热交换管子与管板填丝自动焊焊接方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、选择具有光感定位的焊接机，利用焊接机的光感定位采用过圆心焊接方法；

步骤2、焊接过程分2道焊缝完成，即第一道熔化焊，第二道填丝焊，第一道熔化焊焊透倒角根部，第二道填丝焊满足接头焊高的办法来完成管子与管板的焊接。

本发明利用焊接机光感定位的这一特点，打破了管子管板自动氩弧焊以往只能选择绕圆心焊的规律，通过选择过圆心焊和设定合理的焊接工艺参数并配合适当的管伸出长度，使焊口外部焊接成型、内在焊透情况和焊后缩口量都有明显改善并满足了焊高(最小泄漏通径)的要求。

通过初步试验，采用过圆心焊和绕圆心焊焊接2组试样，经解剖后得到的结果是：后者过圆心焊的根部熔透情况和管口缩口情况要明显优于前者。根据分析得出，过圆心焊接由于焊接电弧吹向管板坡口，使焊接熔敷金属堆向管板坡口较多，而绕圆心焊时熔敷金属则容易流入内侧管口造成缩口量严重增加，特别是第二道填丝焊时尤为明显。

第一道熔化焊配合低弧压可使管板倒角处于管子之间的根部焊缝充分焊透，第二道配合相对高弧压方便填丝焊并堆高焊缝高度，在电流选择时考虑到焊接热输入对接头温度的渐变影响，通过分3段(等分360度)由高到低的电流渐变。

选择管伸出管板的合理尺寸和焊接前正确的钨极与管口空间位置的设置(起弧点设置)，对接头根部的焊透效果和控制缩口量尤为重要。管伸出管板坡口根部0.3-0.8mm为最佳，若此数值≥1mm或0.2≤则可能导致未焊透或焊接高度不够(最小泄漏通径0.9倍壁厚)。起弧点设置时，第二道比第一道远离圆心的目的是为了使填充金属填满管板倒角坡口，而不至于流入管子内壁。

本发明提供的方法与手工钨极氩弧焊相比，自动焊接的焊缝成型、质量特别是缩口量都明显优于后者。其优点是：

1、能够实现排列紧密的直径φ10.2×2核极热交换管子与管板填丝自动焊焊接，不受焊工技能的限制；

2、能够提高焊接的质量、降低焊工的劳动强度、提高生产效率、焊口缩口量大大优于手工钨极氩弧焊，管子管板胀接前基本无需校正，有效地缩短产品的生产周期。

附图说明

图1A为管子与管板结构示意图；

图1B为图1A的I部分局部放大图；

图2为过圆心焊示意图；

图3A为熔化焊钨极起弧位置；

图3B为填丝焊钨极起弧位置。

具体实施方式

以下结合实施例来具体说明本发明。

实施例1

如图1A所示，为直径φ10.2×2管子2与管板1结构示意图，管与管节距为15mm，管口倒角2×45°，管子2伸出管板1坡口根部0.3mm。

本发明提供的一种核极热交换管子与管板填丝自动焊焊接方法，步骤为：

步骤1、选择具有光感定位的焊接机，利用焊接机的光感定位采用过圆心焊接方法。如图2所示，本实施例选用的焊机型号为PC508，该焊接机带有摄像头6，通过摄像头6进行光感定位，设备软件记忆虚拟圆心，焊枪5可绕虚拟圆心作旋转焊接(并可填丝焊接)，利用设备无芯棒特点将焊枪5及送丝装置从虚线位置位移至实线位置，实现过圆心焊。