[发明专利]一种换热器管板与换热管焊接接头的焊接方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接领域，涉及应用于列管式换热器管板与换热管的焊接接头，尤其是一种换热器管板与换热管焊接接头的焊接方法。

背景技术

在化工装备中，列管式换热器是一种重要的设备，而管板与换热管的焊接接头又是该设备中最重要又最容易失效的焊接接头，其质量直接影响着设备的使用寿命和装置的稳定。目前，换热器换热管与管板的连接接头根据工况不同分为两种型式：熔头式和角焊缝式。通常的熔头式接头，管板上换热管孔开2×45°坡口，组装时，换热管伸出管板表面1-1.5mm，采用两遍氩弧焊直接焊完，管束不转动，引弧在6点位置，收弧在12点位置，焊接时采用单管头焊接。上述常规的焊接接头和施焊方法存在以下问题：1、第一层自熔时，在接头的根部形成未焊透，留有较大的空腔，壳程介质存留其中容易形成间隙腐蚀，影响接头寿命；2、第一遍与第二遍的引弧和收弧位置重叠，两遍的收弧和引弧缺陷重合，焊缝致密性下降，出现泄漏的几率增大；3、焊接效率比较低。

通过检索，也未发现与本专利申请相同的技术文献。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换热器管板与换热管焊接接头的制造方法，利用本工艺设计的结构能够最大程度的实现焊缝的熔透性和保证焊缝的厚度，能够保证焊缝的成形质量及内在质量，同时也保证了焊缝在相同工况下较其它结构工艺具有较长的使用寿命。

本发明实现目的的技术方案如下：

一种换热器管板与换热管焊接接头的焊接方法，制造方法的步骤是：

(1)将管板上的换热管孔制出角度为a＝2×45°的坡口，同时将换热管的管端凹进管板表面高度B＝0.5-1mm，坡口的高度为H＝2mm；

(2)采用钨极氩弧焊焊接方法施焊，分两遍焊接，第一遍焊接采用自熔焊接，焊接中从下向上依次焊接同一列的管子，引弧位置在每个管子的6点位置，收弧位置在12点位置，第一遍焊接完毕后，将管束旋转90°再焊接第二遍，第二遍的焊接采用钨极氩弧焊焊接方法，填加焊丝，引弧位置为每个管子的6点位置，收弧位置在12点位置，使第一遍与第二遍焊接的引弧和收弧位置错开；

(3)焊接中采用“3”字形或“S”字形运行路线，即完成管板与换热管的焊接。

而且，所述“3”字形路线即：焊接的行进路线近似为连续的“3”字，在换热管的某管6点位置引弧后焊接左半圆，电弧行至本管12点位置后不熄灭电弧，直接移至上一个管子的6点位置继续焊接该管的左半圈，连续焊接本列8-10个管子的左半圈，然后连续焊接本列管子8-10个管子的右半圈。

而且。所述“S”字形路线即：焊接的行进路线近似为连续的“S”字，在换热管的某管6点位置引弧后焊接左半圆，电弧行至本管12点位置后不熄灭电弧，直接移至上一个管子的6点位置继续焊接该管的右半圆，到12点位置后在移至上一6点位置，焊接上一个管子的左半圆，如此交替循环，连续焊接本列8-10个管子的半圆，然后连续焊接本列管子8-10个管子的另一半圆。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明在换热管与管板组装中采用凹进管板表面0.5-1mm的结构，这样在焊接中钨极很容易地深入到换热管与管板夹角根部，在自熔焊接时，电弧能到达尖角位置，根部能够完全熔透，不留任何空腔，防止了壳程腐蚀介质的存留，避免间隙腐蚀，提高了焊缝的使用寿命。

2、本发明在第一遍钨极氩弧焊自熔焊接完毕后，将管束旋转90°，表面检查合格后再填加焊丝焊接第二遍，这样可以将两遍焊接的收弧和引弧位置错开分布，避免焊接缺陷集中的收弧和引弧部位的重叠；同时，第二遍焊接过程中可以将第一遍收弧和引弧位置的缺陷熔化消除，最大程度的提高了焊接接头的内在质量。

3、本发明在焊接中采用从下而上的焊接顺序，并且采用“3”字形或“S”字形焊接运行路线，焊接中每个换热管焊接半圈，一次性不熄弧焊接8-10根换热管后在管板上熄弧；然后按照同样方法，再从下而上焊接另一半圈。这样可一减少收弧和引弧的次数，提高了焊接效率，并且减少了引弧收弧点的数量，减少了产生焊接缺陷的几率。

附图说明

图1为本发明的结构剖视主视图；

图2为本发明的焊接工艺路线图，其中，虚线为第一遍焊接的路线，实线为第二遍焊接的路线，圆点为各管子的始焊部位或终焊位置。

图3为第一次焊接的后的照片；

图4为第二次焊接后的照片。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。