[发明专利]提高换热管对接焊缝成型质量的夹持工装及其焊接工艺

说明书

本发明提供了一种提高换热管对接焊缝成型质量的夹持工装及其焊接工艺，利用该夹持工装的焊接工艺具体包含以下步骤：S1、分别对第一换热管和第二换热管的端口处加工坡口；S2、采用夹持工装初步固定第一换热管和第二换热管，使两换热管的坡口相对放置；S3、调整所述夹持工装，以调整所述夹持工装施加的沿所述第一换热管和所述第二换热管轴向的预紧力，实现坡口对中；S4、焊枪夹持于坡口处进行焊接，完成两个换热管的全位置焊接。其优点是：通过夹持工装对待焊接换热管施加轴向的预紧力，可较好地控制焊接的焊缝质量及焊接稳定性，有效地保证了焊缝成型，可最大限度地保证最终焊缝的内凸量。

技术领域

本发明涉及管子对接自动焊领域，具体涉及一种可有效提高换热管对接焊缝成型质量的夹持工装及其焊接工艺。

背景技术

高温气冷堆蒸汽发生器换热管的管壁较厚，且长期处于高温高压的环境中，因此对换热管之间的焊接质量要求较高，管子装配错边量以及焊后内壁凸出量均应小于一定的值。例如，当换热管的管壁厚度为3mm时，焊接后其内壁凸出不得超过0.35mm。在日常操作中，即使采用熔化环作为填充材料辅助焊接，也难以保证装配错边量以及换热管连接的内凸、外凹要求。因此，迫切需要一种高温气冷堆蒸汽发生器换热管对接焊缝成型焊接工艺，能够有效地提高焊接质量，满足焊接换热管内凸的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高换热管对接焊缝成型质量的夹持工装及其焊接工艺，通过在待焊接换热管端口处加工坡口，并通过夹持工装对待焊接换热管施加轴向的预紧力，可较好地控制焊接的焊缝质量及焊接稳定性，有效地保证了焊缝成型，可最大限度地保证最终焊缝的内凸量。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种提高换热管对接焊缝成型质量的夹持工装，该工装包含：

并列放置的第一支撑架和第二支撑架，至少两根支撑柱；

所述第一支撑架和所述第二支撑架分别用于夹持第一换热管和第二换热管，以使两个换热管的坡口相对放置；

所述第二支撑架上开设至少两个第一通孔；

所述支撑柱的第一端与所述第一支撑架固定连接，其第二端穿过所述第二支撑架的第一通孔与螺母螺纹连接，旋转所述螺母可改变所述第二支撑架和所述第一支撑架的相对位置。

优选地，一种提高换热管对接焊缝成型质量的焊接工艺，该工艺采用所述夹持工装，该工艺包含以下步骤：

S1、分别对第一换热管和第二换热管的端口处加工坡口；

S2、采用夹持工装初步固定第一换热管和第二换热管，使两换热管的坡口相对放置；

S3、调整所述夹持工装，以调整所述夹持工装施加的沿所述第一换热管和所述第二换热管轴向的预紧力，实现坡口对中；

S4、焊枪夹持于坡口处进行焊接，完成两个换热管的全位置焊接。

优选地，所述步骤S3中，通过扭矩扳手旋转夹持工装的螺母调整所述预紧力的大小。

优选地，所述坡口为带钝边的阶梯形坡口。

优选地，所述阶梯形坡口包含：

第一换热管的凸型钝边，其设置在第一换热管的端面和内壁结合处；

第二换热管的凹型钝边，其设置在第二换热管的端面和内壁结合处。

优选地，所述第一换热管和/或所述第二换热管的厚度为1～5mm；

和/或，所述阶梯形坡口的钝边长度小于或等于3mm，钝边厚度小于或等于1mm。

优选地，所述第一换热管和所述第二换热管直径相同。