[发明专利]反应器或换热器换热管与管板强度焊焊接接头焊透工艺

说明书

本发明为一种反应器或换热器换热管与管板强度焊焊接接头焊透工艺，其克服了现有技术中存在的换热管与管板焊接时根部较难焊透及焊接效率低下的问题，本发明有效解决了反应器、换热器类设备换热管与管板焊接时管头焊缝根部较难焊透的问题。本发明包括以下步骤：1.制定合理的管板管孔坡口倒角角度；2.选用合适的换热管与管板强度焊接全位置焊透的焊接方法；3.选用合适的焊接位置和焊接参数；4.采用阳极棒对换热管与管板管头进行射线检测，达到合格级别要求；5.工艺评定时将换热管与管板焊缝沿换热管轴线隔开，宏观金相检测焊缝根部焊透；6.焊缝表面质量检测及壳体氨渗漏检测、水压试验检测。

技术领域：

本发明属于化工设备焊接技术领域，涉及一种反应器或换热器换热管与管板强度焊焊接接头焊透工艺，主要用于化工行业反应装置、换热装置生产制造中，确保换热管与管板焊缝根部完全熔透。

背景技术：

随着我国制造业水平的不断提升，化工设备的生产制造也取得了很大的突破。反应器、热交换器作为化工行业重要设备，管束是反应器、换热器的核心组成部分，换热管与管板的焊接是此类设备的关键工序，管板与换热管的特殊结构原因，在其根部较容易出现未焊透缺陷，换热管管头的焊接质量的好坏直接决定设备能否平稳运行及设备的使用寿命。评判换热管与管板焊缝焊透需要满足两方面要求：采用阳极棒对焊缝进行射线检测，达到合格级别；沿管子径向切开，通过宏观检查确定是否焊透。所用的焊接方法是管板自动焊，常规的焊接位置有平位置和全位置两种。相对来讲，平位置焊接难度小，合格率较高，但需来回翻转直立设备、且焊工操作时需要俯视焊接位置，受到视线影响，焊工操作时，需要另一名焊工在对面辅助，故效率低下。全位置焊接节省时间，一台焊机仅需一名焊接操作工即可完成，但是对各项焊接参数要求极高。在产品加工过程中，由于换热管外径偏差不一、管板换热管孔孔径不一致、管板坡口倒角加工误差等原因，导致换热管与管板焊接时根部较难焊透，容易出现未熔合、未焊透等缺陷，缩短设备使用寿命。发明一种能够高效率、高质量保证换热管与管板焊缝根部焊透的焊接工艺势在必行。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种反应器或换热器换热管与管板强度焊焊接接头焊透工艺，其克服了现有技术中存在的换热管与管板焊接时根部较难焊透及焊接效率低下的问题，本发明有效解决了反应器、换热器类设备换热管与管板焊接时管头焊缝根部较难焊透的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种反应器或换热器换热管与管板强度焊焊接接头焊透工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)根据换热管与管板管头焊透结构，结合管板自动焊特点，在管板焊接面每个管孔设置坡口倒角，控制合理的倒角深度和角度；

2)换热管与管板强度焊接焊透采用管板自动焊焊接方法和水平固定全位置焊接；

3)根据换热管与管板管头角焊缝焊透结构要求，采用换热管端头伸出焊，管头伸出管板端面尺寸5mm；

4)换热管与管板换热管管头焊接：

5)换热管与管板换热管管头质量检测：

焊接完成后，先对内侧焊缝和外侧焊缝进行检测，焊接接头圆滑过渡，然后采用射线检测、氨渗漏检测、水压试验检测，检测焊接接头是否无渗漏；另外，对焊缝进行宏观金相检测其焊透。

步骤1)中，管板待焊面换热管管孔孔坡口倒角设定为2x45°。

步骤2)中，焊枪定位平面中心设置有垂直于平面的定位芯杆，定位芯杆直径小于换热管直径，在定位芯杆外侧固定钨电极，钨电极靠近换热管管壁1-1.5mm，钨电极水平夹角控制在8-10°；焊接时，电弧高度控制在0.8-1.0mm。

步骤4)中

工艺方面：管板自动焊分两层焊接，均采用水平固定位置全位置焊接，第一层不加填充丝，第二层填充焊丝，焊接参数包含：峰值电流、基值电流、峰值时间、基值时间、焊接速度、送丝速度、保护气体流量；