换热器内凹式列管与管板的焊接.docx

换热器内凹式列管与管板的焊接随着现代能源工业的发展进步换热器技术在石油、动能、化工等部门渐渐取得了广泛的进步而换热器内凹式列管与管板的焊接技术是近些年一个新兴的研究课题本文就在换热器结构及相关部件的焊接特点的基础上来对其焊接方案、焊接工艺进行简单分析。换热器在化工、原子能、石油等领域具备广泛的应用根据其用途的不同其各种类型的结构也具备一定的差别为了进一步保证其使用质量在换热器的制造过程当中选择合适的焊接方案及焊接工艺是非常重要的本文就对换热器内凹式列管与管板的焊接进行分析。换热器内凹式列管与管板焊接的结构分析换热器的列管与管板的内凹式焊接主要的焊接内容就是将换热器的换热管卧于管板的坡口中1毫米的地方进行焊接在其焊接要求中要求要将根部焊透其中熔深要能够达到管壁厚度的百分之90以上第二层的焊缝在对第一层的焊缝进行压盖时一定要保持圆滑以上的几点焊接要求中本次研究的难点是要能达到设计所要求的熔深。换热器内凹式列管与管板的焊接性能分析本次研究中的管板的材质是316L不锈钢具备很好的焊接性能但是其具备较小的热导率线胀系数较大在焊接的过程当中焊接接头的加热到冷却过程当中会产生较大的拉应力这种拉应力的存在很容易导致焊接过程当中产生热裂纹而本次研究中的列管选用的是00Cr17Ni14Mo2（GB/T24511：022Cr17Ni12Mo2）这种材质很容易形成具备较强方向性的柱状晶焊缝组织这种焊缝组织的存在对于杂质的偏析是非常有利的这样性质的存在有利于晶间液态夹层的存在尤其是在P、S的含量较高的情况下低熔点的共晶夹层很容易产生它们的存在很容易加大焊缝的热裂纹倾向。换热器内凹式列管与管板焊接材料的选择正因为换热器的列管与管板具备以上的焊接特性为了满足设计要求在进行焊接材料的选择时尤其要注意其焊接性能本次研究中选择的焊接材料需要具备提高焊缝的金属抗裂性的性能通过对各种焊接材料的性能进行分析最终选择00Cr19Ni12Mo2（YB/T5092:H03Cr19Ni12Mo2Si)作为本次焊接中的焊丝与列管与管板的相关焊接性能相比该种材质的焊丝中的Cr含量有所升高而Ni的含量有所降低这种焊接特性能够有效的控制杂质的含量并且该焊丝中的Mo、Si等元素这能够使焊缝中形成少量铁素体与奥氏体共同组成的双相组织对于焊缝中的裂纹的减少具备积极的促进作用00Cr19Ni12Mo2（H03Cr19Ni12Mo2Si）焊丝的主要组成部分如表1所示。表100Cr19Ni12Mo2（H03Cr19Ni12Mo2Si）的主要化学成分换热器内凹式列管与管板焊接工艺选择本次研究中各主要焊接部件的规格及坡口形式为：（1）焊丝的材质是00Cr19Ni12Mo2（H03Cr19Ni12Mo2Si）直径为1.6毫米；（2）列管的材质为00Cr17Ni14Mo2（022Cr17Ni12Mo2）管径规格为14毫米×2毫米；（3）管板的材质是316L管桥宽度为6毫米厚度为35毫米孔径为14.2毫米。焊接的坡口形式与分布图如图1所示。本次研究中焊接采用的主要焊接方法是手工钨极氩弧焊本次焊接中对氩气的纯度具备较高的要求本次试验中采用的氩气的纯度达到了99.9%纯度非常的高焊接过程当中的电流极性采用的是直流正接的形式焊接过程当中的电流保持在60到70安培之间焊接电压保持在14到16伏之间在焊接的过程当中各层之间的温度要小于60摄氏度焊接过程当中的焊接位置是保持水平固定的。本次研究中的主要焊接工艺参数如表2所示。表2焊接工艺参数在焊接的过程当中要保证良好的焊接质量需要根据一定的焊接次序来进行焊接需要在坡口的外部进行引弧在进行熄弧操作时也应该将弧坑引到坡口的外部在进行焊接时首先要在不加焊丝的情况下进行自熔自熔结束后要将焊接试件旋转九十度之后再进行盖面焊工作。焊接工作完成之后要对焊接质量进行检查首先要根据SPEC焊接标准进行焊接外观的检查检查焊缝表面有无超标的缺陷；其次需要对焊接部位进行g射线的检查最后还要按照SPEC标准放大十倍进行宏观的金相检验如果以上的检验都没有出现缺陷则说明焊接质量合格。换热器内凹式列管与管板焊接焊接现场的相关技术要求根据相关的设计要求及焊接工艺要求对换热器内凹式列管与管板的焊接提出下述要求：（1）在焊接之前必须将管板清理干净可以使用四氯化碳等进行清理；（2）在进行定位焊时要在焊缝的三点钟及九点钟处进行点焊为了进一步保证整体的焊接质量不能进行随意的点焊点焊过程当中的焊接工艺必须与最终的焊接参数保持一致；（3）在进行第一根管头的焊接时必须要在坡口外进行引弧；（4）在保证焊接的根部能够焊透的情况下可以采用较小的电流从而使焊道较窄有助于第二遍的焊接；（5）焊接过程当中选用的焊接人员必须具备较强的焊接技术只有焊接人员熟练掌握了内凹式焊接工艺才能进行内凹式焊接工作。换水器内凹式列管与管板