对于换热器管板堆焊的焊接操作和变形控制

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1、学兔兔www.xuetutu.com换热器管板堆焊的焊接操作和变形控制开封空分集团有限公司(475002)孔汴莉周礼新公司承制的煤化工项目中使用的换热器，其中有(1)稀释率较低。l2块管板设计要求在基材为16MnR的管板表面堆焊(2)有较高的熔敷速度和熔敷效率；具有抗腐蚀性能的奥氏体不锈钢耐蚀层。设计要求堆(3)焊接件的尺寸、形状复杂程度以及批量大小。焊层进行100％渗透检验，达到JB／T4730．5_2005《承(4)堆焊方法应与堆焊材料形状相适应。压设备无损检测》的I级要求。堆焊层的化学成分符(5)综合成本低。合奥氏体不锈

2、钢相关标准要求。以上几个因素中，稀释率是最重要的一个参数，它直接影响到堆焊层过渡层的组织和性能，从而影响到1堆焊方法选择整个堆焊层的组织和使用性能。所以控制稀释率是选根据相关资料介绍，熔焊、钎焊、热喷涂和喷熔等择堆焊方法及堆焊操作的重中之重。常用的堆焊方法方法均可用于堆焊，其中熔焊应用较多。选择堆焊方及其稀释率见表1。法时，应考虑下列因素：-表1常用堆焊方法的稀释率从表中可以看出，在常规的焊条电弧焊和埋弧自焊道呈0。或180。)动焊堆焊方法中，以多带极堆焊效果最好，焊条电弧堆(2)采用十字交叉法施焊(即第二层焊道与第一焊次之，

3、单丝埋弧自动焊堆焊因其稀释率高而不常被层焊道呈90。)采用。根据产品要求，试验用基板材料为16MnR钢，规经过分析与比较，决定采用焊条电弧堆焊方法进格为200mmX200mm×25mm，两套试板分别采用方行试验及产品焊接。案1和方案2进行焊接。基材和焊接材料的化学成分见表2，焊接工艺参数2焊接工艺试验见表3，堆焊焊接层数如图1所示。2．1堆焊试板焊接堆焊试件经外观检验合格后，作渗透检测，没有发堆焊试验拟采用以下两套方案进行施焊，并进行现超标缺陷。相关评定试验。．2．2堆焊试板外观比较(1)采用顺道顺序施焊(即第二层焊道与第一层

4、经过对比发现，采用第一套方案施焊的试板，角变形比较严重，而采用第二套方案施焊的试板，变形较收稿日期：2010—01—25小。2010年第10期65学兔兔www.xuetutu.com表2基材和焊接材料的化学成分(质量分数，％)第一层(过渡层)第二层(工作层)第三层(工作层)增加焊接材料的消耗。(2)过大的热输入会使晶粒粗大，使焊接接头的塑性和耐腐蚀性下降，因此，采用小规范直道多道焊。3．2焊前准备(1)施焊前，清除管板表面的氧化物、油污及其它有害杂质。试板基层(16MnR，板厚25mln)(2)焊条须经150～250℃烘干，保

5、温1h，盛放在完好的保温筒内，随用随取。图1堆焊试件焊接层数(3)为了保证焊道的直线度，在管板中间划一直线作为标记。2．3堆焊试板评定试验(4)施焊焊工必须持有能焊接堆焊层资格的操作(1)分别将两套焊接试件各取四个侧弯试样按照证。JB4708标准要求进行弯曲性能试验，弯曲后试样受拉3．3过渡层焊接面均无裂纹出现，完全达到标准要求。过渡层是保证堆焊耐腐蚀性能的关键。选用直径(2)将表面加工后表面取样测定化学成分，各项为5mm的A302焊条。焊前，首先在引弧板上试验焊指标均在标准允许范围之内。接电流大小是否合适，正常后准备施焊。操

6、作时，沿管2．4试验分析板划好的中心线从始端起弧，待电弧稳定燃烧后，以小(1)采用焊条电弧堆焊，焊接接头有较好的塑性，电流，快速焊，焊条不允许作横向摆动的直线型运条方只要选用较小的焊接热输人，就能焊出符合设计要求式进行焊接。换焊条接头时，方法要得当，接头的好坏的焊接接头。直接影响着焊接质量。在先焊的焊道弧坑前面约10～(2)采用十字交叉法施焊，可以有效地减少焊接15mm处引弧，将拉长的电弧缓慢移动到原弧坑处，压变形。低电弧，待新熔池与原熔池边缘相吻合，立即将焊条向前移动进行正常焊接。当焊至终点时，焊条应填满弧3管板堆焊焊接操作

7、坑再熄弧，以免产生弧坑缺陷。将管板上的熔渣清理3．1施焊原则干净，接着焊接第2道焊道，第2道焊道要以第一道焊(1)必须尽量减小母材向焊缝的熔人量，即降低道两侧的熔合线为基准，来保证焊道的平直。采用搭稀释率。而高的稀释率不仅降低堆焊层的性能，还会接方式焊接各焊道，后道焊道应搭接前道焊道的1／2662010年第1o期学兔兔www.xuetutu.com经验交流俘掳左右。焊接顺序是从中间向两端对称施焊，如图2所施，堆焊后的变形量较大，校正也比较困难。为了使管示。板堆焊时产生的变形不影响产品的质量，应采用相应随着焊接温度的升高，要保持

8、管板的基体温度小的工艺措施，控制焊接变形。于150oC，当基体温度超过150oC时，要待其冷却至(1)采用强制固定法将两件相同管板背靠背点60℃再焊接，以控制层间温度，并保证各层焊道无焊接焊在一起，在两管板之间的侧面用6—8个焊接的支撑缺陷。过渡层各焊道最厚与最薄之间的高度差