[發明專利]一種采用混合氣體保護的管子管板焊接方法

無效

• 申請號: 201310055220.X
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN103111722A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 吳瓊;孫志遠;李雙燕;張茂龍
• 申請（專利權）人: 上海電氣核電設備有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術領域

本發明涉及一種焊接工藝，具體地，涉及一種采用氣體保護的管子管板焊接方法。

背景技術

熱交換器中的傳熱管穿過管板，管子端部與管板表層焊接形成密封面。管子材質通常為鎳基合金或不銹鋼，管板表層為鎳基合金或不銹鋼。管子與管板的焊接通常自動或手工氬弧焊焊接。但這些焊接方法，經常產生氣孔等缺陷，影響了管子管板焊縫成型的均勻美觀。

發明內容

本發明的目的是提供一種熱交換器中的管子管板焊接方法，該方法是在混合氣體保護下，對管子管板自動氬弧焊接，該方法焊接熱交換器中的管子管板，不會產生氣孔等缺陷，焊縫成型均勻美觀。

為達到上述目的，本發明提供了一種采用混合氣體保護的管子管板焊接方法，在管子管板自動氬弧焊接時，采用管子管板焊接專用自動氬弧焊設備在保護氣體中進行自動焊接，所述的保護氣體為：Ar與He的混合氣體，Ar與H₂的混合氣體，或者Ar與He、H₂的混合氣體。

上述的采用混合氣體保護的管子管板焊接方法，其中，所述的保護氣體中，以體積百分數計，Ar在保護氣體中占10~100%，He在保護氣體中占0~90%，H₂在保護氣體中占0~5%，Ar%+?He%+?H_2?%=100%；He與?H₂氣體體積百分數不同時為0，即Ar的體積百分數不取100%。更優選地，所述的He在保護氣體中占50-80%。

上述的采用混合氣體保護的管子管板焊接方法，其中，所述的保護氣體中，Ar與He、H₂的純度均至少為99.99%。

上述的采用混合氣體保護的管子管板焊接方法，其中，所述的管板表面有堆焊層。

上述的采用混合氣體保護的管子管板焊接方法，其中，所述的管板表面無堆焊層。

本發明采用一定比例的混合氣體對管子管板自動氬弧焊進行保護，以改善管子管板焊縫質量與外觀成型。混合氣體中的氦氣，可以增加焊接時的熔深，使焊縫形成更為豐滿的密封面熔敷金屬，提升焊縫成型質量。氦氣比例在50%~80時效果更為理想。混合氣體中的氫氣，可以在焊接時起到還原作用，去除焊縫中的氧化物等雜質，同時使焊縫密封面外觀更為光亮美觀。

為保證管子端部與管板之間焊接密封面的焊接質量，減少氣孔等缺陷發生的幾率，管子管板焊縫成型均勻美觀，本發明采用兩種或兩種以上的氣體以一定比例進行混合，對管子管板焊縫進行自動或氬弧焊接時進行保護。通過改變氣體的種類與混合比例可以達成不同的焊接效果。

總之，本發明采用混合氣體保護進行管子管板自動氬弧焊的焊接方法，保證了管子端部與管板之間焊接密封面的焊接質量，減少了氣孔等缺陷發生的幾率，使得管子管板焊縫成型均勻美觀。

附圖說明

圖1?為本發明的采用混合氣體保護的管子管板焊接方法對熱交換器中的管子管板焊接示意圖（表面有堆焊層）；

圖2?為本發明的采用混合氣體保護的管子管板焊接方法對熱交換器中的管子管板焊接示意圖（表面無堆焊層）。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明的技術方案做進一步第說明。

下述實施例中的保護氣體為：氬氣(Ar)+氦氣(He)+氫氣(H₂)；其中，混合比例Ar：10~100%，He：0~90%，H₂：0~5%；Ar+?He+?H₂=100%；He與?H₂氣體比例不能同時為0，即Ar的氣體比例不為100%；上述各氣體（即氬氣、氫氣及氦氣）的純度至少為99.99%。該焊接方法中，焊接電壓為5~15V；焊接電流為30~90A，焊接速度為5~15cm/min。具體實施例1-4及對比例1采用不同保護氣體對換熱器的管子管板焊接結果如下表1所示。

表1：實施例1-4及對比例1不同保護氣體的焊接結果比較

由表1可見，混合保護氣體中，混合比例Ar：10~100%，He：0~90%，H₂：0~5%；Ar+?He+?H₂=100%；He與?H₂氣體比例不能同時為0，即Ar的氣體比例不為100%；如實施例1-4所示，焊接結果良好。更優選地，所述的He的氣體比例為50-80%。

以下通過焊接管板表面具有堆焊層的管子管板及管板表面不具有堆焊層的管子管板的實施例，說明在這兩種情況下，均可適用本發明的方法。

實施例5