[發明專利]管殼式換熱器管板不銹鋼復合層與碳鋼管子的封口焊方法

有效

• 申請號: 200910058221.3
• 申請日: 2009-01-21
• 公開（公告）號: CN101474703A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 陳小明;潘乾剛
• 申請（專利權）人: 東方鍋爐（集團）股份有限公司
• 主分類號: B23K9/028
• 分類號: B23K9/028;B23K9/04;B23K35/30;B23K35/24;B23K9/235;B23K101/14
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 韓 洋;吳彥峰

技術領域

本發明涉及金屬管件的封口焊接方法，特別是一種用于管殼式換熱器管板的不銹鋼復合層與碳鋼管子的封口焊方法。

背景技術

在生產高壓加熱器過程中需要將換熱器管板不銹鋼復合(堆焊、爆炸復合、爆破復合)層與碳鋼管子進行封口焊，現有工藝加工過程中：管板材料20MnMoNb，在管板上帶極堆焊309L+347材料，堆焊層8mm厚，碳鋼管子(SA556MC2￠16×2.3)，管板正面倒角2×45°，管子內縮管板至管板坡口根部，采用自動鎢極氬弧焊，焊絲采用ER309LSi，￠0.8mm，進行封口焊。對于大型高壓加熱器，例如600MW、1000MW高壓加熱器，使用上述生產工藝進行封口焊，在進行氦檢漏時發現焊口容易發生泄漏，焊縫表面在靠近管子側出現周向裂紋，有的泄漏處肉眼可見焊縫表面裂紋。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術的不足，提供一種解決管殼式換熱器管板不銹鋼堆焊(復合)層與碳鋼管子的封口焊的根部裂紋，減少焊縫根部的殘余應力的管殼式換熱器管板不銹鋼復合層與碳鋼管子的封口焊方法。

本發明的技術方案是：

一種管殼式換熱器管板不銹鋼復合層與碳鋼管子的封口焊方法，其特征在于，該方法包含以下步驟：

1)在管板不銹鋼復合層上與碳鋼管子的焊接的管孔位置倒角形成內縮式坡口，將碳鋼管子從管板的管孔中伸出，使碳鋼管子伸出部分處于自由狀態，在碳鋼管子管端采用手工氬弧焊堆焊不銹鋼，形成管端堆焊層；

2)打磨堆焊層的氧化物，再將碳鋼管子縮回到管板不銹鋼復合層倒角坡口根部，即采用管板與管子內縮式坡口型式；

3)采用手工氬弧焊或自動脈沖鎢極氬弧焊焊接管板不銹鋼復合層與管端堆焊層。

本發明的附加技術方案如下：

優選地，步驟3中焊接不銹鋼復合層與管端堆焊層時分為兩層焊接，分別為第一層打底焊和在打底焊上方的蓋面層焊接。

優選地，步驟1中的管端堆焊層為0.5～2mm。

優選地，步驟1中的碳鋼管子從管板的管孔中伸出大于1mm。

優選地，步驟1手工氬弧焊堆焊的焊絲是鎳含量大于等于50％的焊絲或者是鉻含量在20％～25％且鎳含量7％～16％的焊絲。

優選地，步驟1中手工氬弧焊堆焊的焊絲是ER309、ER309L、ERNiCr-3、ERNiCrFe-7、ERNiCrMo-3焊絲中的一種，焊接過程中電流為20～60A，電壓為10～16V。

優選地，步驟1中在管板不銹鋼復合層上與碳鋼管子的焊接的管孔位置倒角。

優選地，管端堆焊層和熱器管板不銹鋼復合層的堆焊材料相同。

優選地，在步驟3中，焊接前將封口焊處預熱≥20℃(手工氬弧焊)或至80°～110°(自動脈沖鎢極氬弧焊)，焊接過程中鎢極伸出長度為2～6mm。