[发明专利]一种镍基合金换热管对接自动焊接工艺

摘要

本发明公开了一种镍基合金换热管对接自动焊接工艺，该工艺包括以下步骤：对换热管Ⅰ(1)、换热管Ⅱ(3)和熔化环(2)进行装配；对焊接设备进行安装、调试；设置焊接工艺参数，实施焊接。本发明提供的换热管对接自动焊接工艺将换热管轴线竖直固定，采用工装(7)进行换热管、熔化环的装配，保证同轴；焊接设备的焊接机头与工装(7)配合装夹，控制钨极与熔化环的位置，按设定焊接参数及操作要求，进行自动焊接。本焊接工艺焊接过程稳定，实现在最小管壁间距41mm的小空间操作，能有效控制镍基合金换热管之间对接焊缝质量和焊缝成形双侧不凹陷，同时不超出换热管表面0.45mm，保证通球φ大小，换热管对接接头性能满足产品要求。

主权项

1.一种镍基合金换热管对接自动焊接工艺，其特征在于，该工艺包括：/n步骤1），对换热管Ⅰ（1）、换热管Ⅱ（3）和熔化环（2）进行装配；所述换热管Ⅰ（1）为镍基合金Incoloy800H换热管，其外径为19±0.05mm，壁厚3±0.10mm；所述熔化环（2）为环状IN 82材料；所述换热管Ⅱ（3）为镍基合金Incoloy800H换热管，换热管Ⅰ（1）和换热管Ⅱ（3）的外径和壁厚相等；/n所述换热管Ⅰ（1）和换热管Ⅱ（3）预先加工坡口后再进行装配、焊接；/n将所述换热管Ⅰ（1）和换热管Ⅱ（3）的一端管孔外壁加工成阶梯形单边坡口，两单边坡口规格相同，其深度不低于熔化环（2）的壁厚；/n步骤2），对焊接设备进行安装、调试；/n所述焊接设备与工装（7）配合装夹，焊接时焊接设备固定在工装（7）上使焊接机头的回转中心带动钨极绕熔化环（2）旋转焊接；/n所述工装（7）用于换热管对接焊的轴向对中及固定，包括用于夹持待焊接换热管的两个压板；/n所述焊接机头为L型焊接机头，焊接机头包括臂段（81）与施焊平台（82）；装配完成后，臂段（81）与换热管平行，施焊平台（82）套设在换热管外部；/n所述焊接设备为TIG自动焊接设备，其包括钨极，所述钨极为钍钨极，钨极端部圆锥（5）的圆锥角为25°~30°，尖端平台（6）的直径为0.35~0.40mm，尖端平台（6）的圆心与钨极端部圆锥（5）的中轴线共线，钨极端部圆锥（5）的中轴线与钨极杆（4）中轴线共线；/n所述焊接设备可对焊接工艺参数及过程进行编程控制，并对焊接过程中的数据实时监控；/n在换热管的长度方向上，钨极对准熔化环（2）的中间位置；在熔化环（2）径向方向上，控制钨极的尖端平台（6）与熔化环（2）外壁的距离为1.5~2mm；/n步骤3），设置焊接工艺参数，实施焊接；/n所述焊接工艺参数如下：基值电流10~40 A，峰值电流35~85 A，脉冲频率1.5~2Hz，脉宽比40%~50%，焊接电压12~30 V，焊接速度85~110mm/min，正面保护气体为氦气，纯度≥99.995%，气体流量5~20L/min，背面保护气体为氩气，纯度≥99.997%，气体流量10~45L/min；/n焊接时，将装配好的换热管Ⅰ（1）、换热管Ⅱ（3）和熔化环（2）按中轴线垂直固定，钨极与换热管和熔化环（2）的中轴线垂直，焊接机头施焊平台内的回转中心带动钨极旋转，在横焊位进行换热管自动焊接；/n换热管焊接质量包括焊缝处管孔内径检测：外壁凸起不超出换热管表面0.45mm，通球φ不小于12.1mm。/n