[发明专利]低压换热器低合金钢管板与不锈钢管子的封口焊工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于低压换热器低合金钢管板与不锈钢管子的封口焊工艺。

背景技术

目前针对低压换热器低合金钢管板与不锈钢管子的封口焊工艺，由于管板多为 SA350LF2等低合金钢，管子为SA213TP304等奥氏体不锈钢，为使焊后二者结合的更好，如图 1所示，普遍采用以下方法：1)管板5焊前预热；2)在管板5平面堆焊过渡层7和面层6，第 一次堆焊的不锈钢材料为ER309L，第二次堆焊的不锈钢材料为ER347；3)管板焊后后热及热 处理；4)两次立车(粗车和精车)，将堆焊层6车平；5)堆焊层6的100％UT+100％PT探伤， 再精车堆焊层6至图纸尺寸；6)在堆焊层6及管板5钻若干管孔；7)将不锈钢管子4穿过低合 金钢管板5和堆焊层6的管孔，对不锈钢管子4和堆焊层6进行手工氩弧焊或自动氩弧焊；通过 此方法，可使管板5和管子4结合牢固，使用不易产生裂纹，但由于工序较多，加工繁琐、费 时，生产效率低、成本高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种低压换热器低合金钢管板与不 锈钢管子的封口焊工艺，它具有工序少、加工简单、省时的优点，提高了生产效率，降低了 生产成本，且焊缝无裂纹，完全能满足低压换热器长期稳定的运行。

为达到上述目的，本发明的低压换热器低合金钢管板与不锈钢管子的封口焊工艺，其特 征在于包括以下步骤：将不锈钢管子装于低合金钢管板中的管孔中，管子超出管板的端部 0-1.0毫米，管板不开坡口，对不锈钢管子和低合金钢管板进行手工氩弧焊或自动氩弧焊，进 行氩弧焊时其工艺参数如下：电压10-16V，电流50-110A，焊接速度0.6-1.2毫米/秒。

本发明将不锈钢管子和低合金钢管板直接焊接，通过控制焊接工艺参数，使用较小的电 流和较快的焊接速度，可将焊缝中脆性较大的马氏体组织控制在较低的范围内，减少马氏体 带的宽度，焊接接头的韧性较好；由于不开坡口，焊缝的拘束应力也较小，另一方面管板不 开坡口比管板开坡口的熔合比小，更好的控制了焊缝金属的稀释，管板熔化后在焊缝金属中 所占质量比要更小，即稀释度小，熔合比稳定，由焊缝材料来主控焊缝金属的成分和组织， 焊缝得到抗裂性好的组织，使得焊缝无裂纹，完全能满足低压加热器实际工作温度低、管内 外温差小、压力小的工况条件，使用时也无裂纹产生，但本工艺的工序大大减少，加工简单 、省时，生产效率大为提高，大大降低了低压换热器的生产成本。

作为本发明的进一步改进，在氩弧焊时还使用含铬重量百分比≥19.5％和含镍重量百分 比≥9％的焊丝，送丝速度为2.5-3.15毫米/秒；使用含铬和镍较高的焊丝，在焊缝中增加铬 和镍的含量，可进一步降低焊缝中马氏体组织的含量，增加奥氏体和铁素体的含量，增加焊 接接头的韧性，焊缝无裂纹；

综上所述，本发明具有工序少、加工简单、省时的优点，提高了生产效率，降低了生产 成本，且焊缝无裂纹，完全能满足低压换热器长期稳定的运行。

附图说明

图1为现有低压换热器低合金钢管板与不锈钢管子焊后的局部结构图。

图2为通过本发明得到的低压加热器低合金钢管板与不锈钢管子焊后的局部结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

本发明的低压加热器低合金钢管板与不锈钢管子的封口焊工艺，由图2所示，包括以下 步骤：将不锈钢管子1装于低合金钢管板2中的管孔中，管子1超出管板2的端部0-1.0毫米， 管板2不开坡口，对不锈钢管子1和合金钢管板2进行手工氩弧焊或自动氩弧焊，进行氩弧焊时 使用材质为ER309的焊丝(其所含铬重量百分比为23-25％、含镍重量百分比为12-14％)，其 工艺参数如下：电压10-16V，电流50-110A，焊接速度0.6-1.2毫米/秒，送丝速度为2.5-3.15 毫米/秒。

奥氏体不锈钢与低合金钢焊接时，由于母材金属对焊缝金属的稀释作用，在低合金钢一 侧的碳通过焊缝边界向高合金焊缝中迁移扩散，分别在焊缝边界两侧形成脱碳层和增碳层， 即在低合金钢母材侧形成脱碳层，在另一侧为增碳层，在焊缝中出现马氏体组织，使焊接接 头的脆性增大，韧性降低；