[發明專利]一種紫銅換熱管與管板的焊接結構及其焊接工藝

有效

• 申請號: 201310123302.3
• 申請日: 2013-04-11
• 公開（公告）號: CN103192192A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 向凱;張鷹;朱曉鋼;陳晶;王麒;高正芳
• 申請（專利權）人: 甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司;上海藍濱石化設備有限責任公司;蘭州藍亞石油化工裝備工程有限公司;機械工業蘭州石油化工設備檢測所有限公司
• 主分類號: B23K33/00
• 分類號: B23K33/00;B23K9/16
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 馬英

技術領域

本發明涉及一種紫銅換熱管與管板的焊接結構及其焊接工藝，屬于壓力容器制造技術領域。

背景技術

紫銅換熱管與管板的焊接性均較差,接頭性能如力學性能、導電性能及耐腐蝕性能均有所降低，焊接時低熔點合金元素蒸發，氣孔敏感性較高，易產生裂紋、未焊透、未熔合等缺陷。制作設備用的紫銅焊縫及熱影響區晶粒易粗大,接頭強度尤其是伸長率、冷彎角下降明顯。根據換熱器使用要求,必須保證各連接件的嚴密性與牢固性,不得有過量變形及裂紋等缺陷,否則將導致介質泄漏、加劇腐蝕等嚴重事故。所以一般不選紫銅作為換熱器的制造材料，只是在換熱器使用壓力較低時才會采用紫銅換熱器，并且紫銅換熱器管束用脹接形式連接。

另外，紫銅導熱系數很大，始焊時焊接熱量將焊件還沒熔化，熱量就大量散失。被焊部位溫度迅速降至焊件熔化溫度以下，被焊部位無法熔化從而無法進行熔化焊。始焊時需大的線能量才能將其熔化，及施焊時需要大電流，低焊速。但焊到中間過程由于工件溫度的升高，如果線能量過大容易造成氣孔、過燒的現象，因此焊到中間過程需要將電流以及焊速調整到較低水平。而傳統換熱管與管板的焊接工藝參數在焊接前就已經預設好的，焊接過程中無法調整。

發明內容

本發明的目的在于提供一種紫銅換熱管與管板的焊接結構及其焊接工藝，使得紫銅換熱管與管板的焊接得以實現且該紫銅換熱器能承受高的使用壓力。

本發明的技術方案是：

一種紫銅換熱管與管板的焊接結構，包括管板與紫銅換熱管，所述管板上加工有環形隔熱槽使得所述管板與紫銅換熱管焊接后形成焊縫。

所述環形隔熱槽的寬度B為5~10mm、深度H為3~8mm；所述管板與紫銅換熱管焊接部分壁厚P與紫銅換熱管壁厚相同。

一種紫銅換熱管與管板的焊接工藝，采用脈沖氬弧焊方式；焊接過程中焊接參數實時調整如下：當焊件預熱溫度為120℃~140℃，始焊電流為170~180A,?焊接速度為焊接一周55-60?秒；當焊件溫度為140~160℃時，焊接電流為140~160A,?焊接速度為焊接一周50-55?秒；當焊件溫度為160~180℃時，焊接電流為130~140A,?焊接速度為焊接一周45-50?秒；當焊件溫度為大于180℃時，焊接電流為120~130A,?焊接速度為焊接一周40-45?秒。

更進一步的，焊接過程采用同軸氬氣或氬氣與氮氣的混合氣進行保護，氣體流量為12~18L/min。

本發明具有以下優點：

由于紫銅導熱系數很大，始焊時焊接熱量將焊件還沒熔化，熱量就大量散失。被焊部位溫度迅速降至焊件熔化溫度以下，被焊部位無法熔化而無法進行密封焊。針對這一問題，本發明通過加開環形隔熱槽，使得焊接熱量不會迅速散失，提高焊接熱量的利用率；而被焊的管板母材與換熱管的壁厚相等，使得焊接熱量均勻分配。焊接過程中焊接參數實時調整以達到均勻合格的焊縫，保證焊接質量。

本發明焊接過程中的焊接規范隨工件溫度的變化而變化，與傳統換熱管與管板的焊接工藝相比，焊接規范實時調整以達到效果一致的焊縫，提高焊接效率，使得紫銅換熱管與管板焊接得以實現而使該紫銅換熱器能承受高的使用壓力。在壓力容器的紫銅換熱管與管板焊接中，可降低焊接返修率，提高焊接一次合格率，有利于提高生產效率，減少焊接成本，縮短工期。

附圖說明

圖1為本發明紫銅換熱管與管板的焊接結構示意圖。

圖中：1—管板??2—紫銅換熱管??3—焊縫??4—環形隔熱槽????

D—換熱管直徑??Φ—環形隔熱槽直徑??

P—管板與換熱管焊接部分壁厚???B—環形隔熱槽寬度

H—環形隔熱槽深度

H—環形隔熱槽深度。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明及其有益效果作進一步說明。

參照圖1，一種紫銅換熱管與管板的焊接結構，包括管板1與紫銅換熱管2，所述管板1上加工有環形隔熱槽4使得所述管板1與紫銅換熱管2焊接后形成焊縫3。