对黄铜换热器管头焊接工艺研究

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1、第201443年卷第6月6期当代化工VO]．43．NO．6ContemporaryChemicalIndustryJune，2014黄铜换热器管头焊接工艺研究芦娅妮，高磊，张莹莹，纪强(I．辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺I13001；2．抚顺化工机械设备制造有限公司，辽宁抚顺113000)摘要：针对黄铜换热器管头焊接工艺进行研究，采用宏观检验、金相组织观察、硬度测试等方法来表征焊接接头的质量。探讨黄铜换热管头的焊接工艺，并通过对焊缝、母材、管材及热影响区组织的金相分析，找出比较合理的黄铜换热器管头焊接工艺方案。关键词：黄铜；焊接工艺；金相组织；硬度测试中图分类号：TG11

2、3文献标识码：A文章编号：1671—0460(2014)06—1035—04StudyonWeldingTechnologyofBrassHeatExchangerTubeandShellLUYa—ni，GAOLei，ZHANGYing-ying，J1Qiangz(1．DepartmentofMechanicalEngineering，LiaoningShihuaUniversity，LiaoningFushun113001，China；2．FushunChemicalMachineryEquipmentManufacturingCo．，Ltd．，LiaoningFushun11

3、3000，China)Abstract：Theweldingprocessofbrassheatexchangertubeandshellwasstudied；theweldingqualitywastestedbymacroscopicexamination，microstructureobservationandhardnesstest．Throughmetallographicanalysisofweldingseam，basemetal，pipematerialandorganizationatheat—affectedzone，reasonableweldingproc

4、essschemeofthebrassheatexchangertubeandshellwasdetermined．Keywords：Brass；Welding；Microstructure；Hardnesstest一艘隋况下，换热器都是用金属材料制成的，由于黄铜是铜锌合金，而锌的燃点为420℃，其中低压换热器是用碳素钢和低合金钢制造的；不沸点很低，通常为为906℃，所以在焊接过程中锌锈钢不但可以用于不同的耐腐蚀条件，奥氏体不锈元素极易蒸发，这是黄铜焊接中的一个重大问题。钢还可作为耐高温和耐低温的材料；铜、铝和铜一(2)难熔合和易变形铝合金常用于制造低温换热器，高温条件下则用镍黄

5、铜焊接时容易出现难熔合、坡口焊不透和表合金；非金属材料不但可以制作垫片零件，而且有面成形差的外观缺陷。主要由于黄铜的导热性极强，些已经用于制作耐蚀换热器，如玻璃换热器、石墨其热导率比普通碳钢大7～10倍，焊接时热量迅速换热器等。本课题研究的主要是黄铜换热器管头的从加热区传导出去。同时由于黄铜的导热性好，使焊接⋯，关于材质的选择，黄铜板用HSn70—1B，黄得焊接热影响区变宽，故在焊件刚度较小时，容易铜管则选择HSn62—1。一般不锈钢作换热管，不耐产生较大的变形，在刚度较大时，会在焊件中产生腐蚀，点蚀最为严重。腐蚀导致换热器的壁厚减薄，很大的焊接应力。。时间长会导致换热管出现泄漏

6、，影响工艺运行。腐(3)易产生热裂纹蚀后也会产生一些杂质，堵塞列管，减少换热面积，黄铜的线胀系数很大，由液态转变为固态时的影响换热效果，因此选择黄铜材料。黄铜具有强收缩率较大。对于刚性大、硬度高的焊件，由于内度高、硬度大、耐化学腐蚀性强等特性，并且有较应力增大，易在焊接焊缝和热影响区产生裂纹等焊强的耐磨性能和良好的切削加工性能，所以在工业接缺陷。特别是黄铜的铸件补焊后，在湿气、氨或中被广泛应用。海水中使用时，较大的内应力常促使其产生裂纹，容易形成“自裂”现象。1黄铜的焊接性与焊前准备(4)易产生气孑L黄铜基于其自身的组成成分以及外部环境的黄铜在液态时易吸收氢气，熔池结晶过程中氢影

7、响，造成它的焊接性较差口，主要原因是：还来不及析出，在冷却后就有气孔出现。故黄铜的(1)析出有害气体多焊接性不良，焊接时会产生气孔、裂纹、锌的蒸发收稿日期：2013-12一O9作者简介：芦娅妮(1987一)，女，甘肃庆阳人，在读硕士研究生，研究方向：新型高效节能石化装备的研究与开发。E-maihluyania@l63．com。通讯联系人：张莹莹(1981一)，女，讲师，研究方向：主要从事材料热加工及焊接方向研究。E-mail：zyy_fs@163．com。化工2014年6月和氧化