[发明专利]一种管子管板的连接加工工艺

说明书

本发明公开了一种管子管板的连接加工工艺，包括以下步骤：对管板进行堆焊，形成堆焊层；管板上堆焊层的管孔处开坡口；将管子穿入管板上的管孔，管子端部与堆焊层平齐；对管子与管板的焊接区进行胀接；对管子与管板进行焊接，采用自动脉冲钨极氩弧焊填丝焊接；对管子与管板的非焊接区进行胀接。此管子管板的连接加工工艺，堆焊层增加了管板耐磨和耐腐蚀能力，焊接前第一次胀接消除管子与管板焊接区域处的间隙，提高焊接质量，采用开坡口填丝焊接，降低泄漏风险，焊接后第二次胀接，消除管子与管板非焊接区的间隙，防止液体或杂质进入产生腐蚀导致焊缝失效，通过前后两次胀接以及开坡口填丝焊接，保证管子与管板连接质量，此发明用于换热器领域。

技术领域

本发明涉及换热器领域，特别是涉及一种管子管板的连接加工工艺。

背景技术

C形单管程、立式热交换器是核电系统中的关键设备之一，管板结构是换热器常用的一种结构形式，管板结构的换热器常采用焊接或胀接或焊胀并用的工艺方法连接管子和管板。核电系统中，换热器工作温度和压力较高，在热变形、热冲击、热腐蚀和流体压力的作用下，管子与管板连接处极易被破坏，采用胀接或焊接均难以保证连接强度和密封性的要求。目前广泛采用的是焊胀并用的方法，考虑焊接应力远大于贴胀的胀接残余应力，一般的，采用先焊接后胀接的方法。先焊接后胀接，主要的问题为控制管子和管板上管孔的精度和配合，当焊接完成后胀接时，管子中心线必须与管板管孔中心线重合，否则过大的胀接变形将对焊接接头产生损伤，甚至造成焊口脱焊，在实际操作过程中，较难控制达到要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管子管板的连接加工工艺，可保证管子管板的连接质量。

本发明所采取的技术方案是：

一种管子管板的连接加工工艺，包括以下步骤：

a、对管板进行堆焊，形成堆焊层；

b、管板上堆焊层的管孔处开坡口，坡口角度为45°，深度为2.5mm；

c、将管子穿入管板上的管孔，管子端部与堆焊层平齐；

d、对管子与管板的焊接区进行胀接；

e、对管子与管板进行焊接，采用氩弧焊填丝焊接；

f、对管子与管板的非焊接区进行胀接。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤e中，采用自动脉冲钨极氩弧焊，焊接电压在8～14V，脉冲基值电流在30～190A，峰值电流在85～220A。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤e中，焊接速度为50～80mm/min。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤e中，焊喉尺寸在2.01～2.61mm，焊喉平均尺寸为2.32mm。

进一步作为本发明技术方案的改进，焊接电压为12V，脉冲基值电流为160A，峰值电流为190A。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤d中的胀接采用机械胀管器，步骤f中的胀接采用液压胀管器。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤e中焊接完成后，对焊缝进行检测，对存在缺陷的焊缝进行返修，清理存在缺陷的焊缝，然后重新胀接和焊接，重新胀接采用改造胀管器，改造胀管器的胀壳与胀珠之间设有圆弧过渡面或45°倒角。

进一步作为本发明技术方案的改进，重新焊接时采用手工氩弧焊，焊接电流为35～85A。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤a中堆焊层为不锈钢，管子的材质为不锈钢，管板的材质为低合金钢。

进一步作为本发明技术方案的改进，管子的直径为20mm，壁厚为2.5mm，管板的厚度为170mm，堆焊层的厚度为6mm。