[发明专利]一种管式换热器中换热管与管板的电子束焊接方法

权利要求书

1.一种管式换热器中换热管与管板的电子束焊接方法，其中，换热管的外半径为R，其特征在于，包括如下步骤：

一）、将多根换热管装配到管板上各自对应的安装孔中，并相对固定；

二）、使管板水平位于电子束发射端的正下方，并与电子束发射端保持确定的工作距离，然后移动管板，使电子束垂直落在管板上端面的束斑与对应焊接换热管中心的距离为S，将此时束斑所在的位置定义为点 O，其中，S>R，且S的大小需保证接下来的焊接过程中电子束与任一个换热管不会接触；随后，使电子束与竖直方向呈一定夹角，使落在管板上的束斑位于对应焊接换热管与管板之间的焊缝处；最后，采用选用的焊接工艺参数，使束斑沿着以点O为圆心，以S-R为半径的圆进行圆周运动的同时，使管板以点O为圆心，以S为半径与束斑同方向且同角速度进行平动；束斑和管板均绕点O运动360-720°以后停止，完成一个换热管与管板之间的焊接；

三）、重复步骤二），直至完成所有换热管与管板之间的焊接。

2.根据权利要求1所述的一种管式换热器中换热管与管板的电子束焊接方法，其特征在于：步骤二）中，束斑和管板均绕点O运动540°以后停止，完成一个换热管与管板之间的焊接，具体为：首先，X-Y工作台和束斑均绕点O运动90°以进行电子束束流的缓升起弧；然后，X-Y工作台和束斑绕点O运动360°以进行电子束的平稳焊接，最后X-Y工作台和束斑绕点O运动90°以进行电子束束流的缓降收弧，完成一个换热管与管板之间的焊接，其中，管板固定在X-Y工作台上随X-Y工作台运动。

3.根据权利要求1所述的一种管式换热器中换热管与管板的电子束焊接方法，其特征在于：步骤二）中，电子束和工件均处于真空室内，真空室压力不大于5×10^-3Pa，其中所述的工件指的是换热管与管板装配后的共同体。

4.根据权利要求3所述的一种管式换热器中换热管与管板的电子束焊接方法，其特征在于：所有换热管与管板的焊接完成后，采用修饰焊接工艺对各换热管与管板之间的焊缝处进行散焦修饰，焊接路径同步骤二）。

5.根据权利要求4所述的一种管式换热器中换热管与管板的电子束焊接方法，其特征在于：全部焊接完成后，将工件在真空环境下冷却8-12min后消除真空，取出工件。

6.根据权利要求1所述的一种管式换热器中换热管与管板的电子束焊接方法，其特征在于：步骤二）中，选用的焊接工艺参数中，加速电压为150 kV。

7.根据权利要求1所述的一种管式换热器中换热管与管板的电子束焊接方法，其特征在于：步骤二）中，选用的焊接工艺参数中，电子束束流为2~15mA。

8.根据权利要求1所述的一种管式换热器中换热管与管板的电子束焊接方法，其特征在于：步骤二）中，选用的焊接工艺参数中，电子束的焊接速度为300-600mm/min。