小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板自動(dòng)焊接工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板自動(dòng)焊接工藝，該工藝包括：將管板待焊接部位加工成坡口；將管與管板裝配，并定位；安裝、調(diào)試焊接設(shè)備，輸入焊接工藝參數(shù)；開(kāi)始焊接，在焊接前及焊接過(guò)程中進(jìn)行清潔；本發(fā)明專利技術(shù)提供的小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板自動(dòng)焊接工藝結(jié)合特定的管與管板接頭結(jié)構(gòu)、特定的焊接工藝參數(shù)和鎢極選擇，適用于外徑小于10mm，管壁厚度小于1mm的管與管橋小于3mm的管板之間的焊接，使得焊接接頭密封性好、焊接質(zhì)量高、過(guò)程穩(wěn)定可靠、焊縫成形均勻美觀、根部熔合良好、焊接效率高，且經(jīng)各項(xiàng)無(wú)損檢驗(yàn)及理化性能試驗(yàn)，其結(jié)果滿足核島主設(shè)備管與管板焊接質(zhì)量要求。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及管與管板焊接工藝，具體涉及一種小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板自動(dòng)焊接工藝。
技術(shù)介紹
管與管板焊接廣泛應(yīng)用于換熱器等裝置的生產(chǎn)制造中，管與管板接頭在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生泄漏是換熱器不能正常工作的主要原因，針對(duì)不同規(guī)格、材質(zhì)的換熱管與管板，為達(dá)到良好的焊接質(zhì)量和滿足產(chǎn)品要求，需采用與之相配合的特定焊接工藝。目前為止，小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板之間的焊接仍具有很大難度，尤其是外徑小于10mm，管壁厚度小于1mm的管與管橋小于3mm的管板之間的焊接，目前還沒(méi)有較為成熟的工藝技術(shù)，尤其是自動(dòng)焊接技術(shù)，這主要是由于一方面小規(guī)格薄壁管對(duì)焊接參數(shù)較為敏感，焊接參數(shù)調(diào)試及焊接操作難度較大，在焊接中極易焊漏或產(chǎn)生管端內(nèi)翻、焊縫不均勻等缺陷，另一方面當(dāng)孔橋間距較小時(shí)，極易出現(xiàn)焊縫搭接，焊接質(zhì)量不易控制。核島主設(shè)備蒸氣發(fā)生器、余熱排出熱交換器等產(chǎn)品均設(shè)計(jì)有換熱管與管板焊接，多為小規(guī)格薄壁管，管橋間距小，且換熱管數(shù)量多，人工焊接效率低且質(zhì)量難以保證，而核島主設(shè)備對(duì)管與管板焊接質(zhì)量要求高，常規(guī)工藝難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，因此，亟需開(kāi)發(fā)與之相適應(yīng)的自動(dòng)焊接工藝。由于現(xiàn)有技術(shù)中上述問(wèn)題的存在，本專利技術(shù)人對(duì)現(xiàn)有的管與管板焊接技術(shù)進(jìn)行研究，以便研究出焊縫成型均勻，焊接過(guò)程高效、穩(wěn)定的一種小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板自動(dòng)焊接工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服上述問(wèn)題，本專利技術(shù)人進(jìn)行了銳意研究，設(shè)計(jì)出適用于外徑小于10mm，管壁厚度小于1mm的管與管橋小于3mm的管板之間的自動(dòng)焊接工藝，保證焊接過(guò)程穩(wěn)定，焊縫成形均勻美觀，且能夠獲得滿足核島產(chǎn)品要求的焊接質(zhì)量。本專利技術(shù)的目的在于提供小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板自動(dòng)焊接工藝，該工藝包括：步驟1)，將管板待焊接部位加工成坡口；步驟2)，將管與管板裝配，并定位；步驟3)，安裝、調(diào)試焊接設(shè)備，輸入焊接工藝參數(shù)；步驟4)，開(kāi)始焊接，在焊接前及焊接過(guò)程中進(jìn)行清潔。本專利技術(shù)所具有的有益效果包括：(1)本專利技術(shù)提供的小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板自動(dòng)焊接工藝采用特定的管與管板接頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配，提供合適的熔池體積和熔池形狀，同時(shí)保證熔深及熔透良好，提高焊接質(zhì)量；(2)本專利技術(shù)提供的小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板自動(dòng)焊接工藝采用脈沖TIG自動(dòng)焊接裝置，有利于調(diào)整焊接能量和控制熔池形狀，使環(huán)形焊縫成型均勻，焊接過(guò)程高效、穩(wěn)定；(3)本專利技術(shù)提供的小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板自動(dòng)焊接工藝采用的特定型號(hào)和尺寸的鎢極，并選取合適的鎢極位置及角度，使得焊縫具有較大的熔深和較小的熔寬，在適用的焊接工藝參數(shù)下有效的保證了側(cè)壁熔合；(4)本專利技術(shù)提供的小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板自動(dòng)焊接工藝結(jié)合特定的管與管板接頭結(jié)構(gòu)、特定的焊接工藝參數(shù)和鎢極選擇，適用于外徑小于10mm，管壁厚度小于1mm的管與管橋小于3mm的管板之間的焊接，使得焊接接頭密封性好、焊接質(zhì)量高、過(guò)程穩(wěn)定可靠、焊縫成形均勻美觀、根部熔合良好、焊接效率高，且經(jīng)各項(xiàng)無(wú)損檢驗(yàn)及理化性能試驗(yàn)，其結(jié)果滿足核島主設(shè)備管與管板焊接質(zhì)量要求。附圖說(shuō)明圖1示出根據(jù)本專利技術(shù)一種優(yōu)選實(shí)施方式的管與管板接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出根據(jù)本專利技術(shù)一種優(yōu)選實(shí)施方式的鎢極的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：1-管板2-管3-坡口面A-坡口深度B-管的端面伸出管板面的長(zhǎng)度4-鎢極桿5-鎢極端部圓錐6-尖端平臺(tái)具體實(shí)施方式下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。通過(guò)這些說(shuō)明，本專利技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清楚明確。根據(jù)本專利技術(shù)，提供小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板自動(dòng)焊接工藝，該工藝包括以下步驟：步驟1)，將管板待焊接部位加工成坡口。在根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖1所示，將管板1一側(cè)的管孔加工成單邊“V”型坡口，所述“V”型坡口包括坡口面3，所述坡口面3與管孔軸線所成角度為30°～45°，所述“V”型坡口的坡口深度A為1～1.2mm，上述“V”型坡口為配合本發(fā)明提供的特定焊接工藝及特定規(guī)格的薄壁管與小孔橋管板而設(shè)置，提供合適的熔池體積和熔池形狀，同時(shí)保證熔深及熔透良好，使得焊接接頭處形成完整的熔池且管口不出現(xiàn)過(guò)大內(nèi)縮。本專利技術(shù)提供的自動(dòng)焊接工藝適用于孔橋長(zhǎng)度小于3mm的管板，所述管板的材質(zhì)為SA-182F304L鋼材。步驟2)，將管與管板裝配，并定位。在根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式中，將管與管板進(jìn)行液壓脹接定位，以實(shí)現(xiàn)管與管板之間的小間隙穩(wěn)固連接。管壁厚度較小的管與管板在焊接過(guò)程中，由于管與管板裝配后存在一定間隙，管板厚而管壁薄，焊接時(shí)管板邊緣還未熔化而管壁已經(jīng)熔化，因此接頭處管端極易發(fā)生向內(nèi)翻邊，導(dǎo)致無(wú)法形成焊接熔池，減小管與管板間隙對(duì)小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板焊接尤為重要，本專利技術(shù)優(yōu)選管與管板間隙小于0.1mm，使得焊接過(guò)程中管端與管孔溫度保持一致，同時(shí)熔化，形成共同的焊接熔池以達(dá)到焊接的目的，并減少管端向內(nèi)翻邊現(xiàn)象。在根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式中，為了增加熔池體積并保證熔深，采用管端伸出管板面的裝配方式，如圖1所示，所述管2的端面伸出管板1面的長(zhǎng)度B為0.3～0.5mm。本專利技術(shù)提供的自動(dòng)焊接工藝適用于外徑小于10mm，管壁厚度小于1mm的管，所述管的材質(zhì)為SA-213TP304L鋼材。步驟3)，安裝、調(diào)試焊接設(shè)備，輸入焊接工藝參數(shù)。在根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述焊接設(shè)備為TIG自動(dòng)焊接裝置，可對(duì)焊接工藝參數(shù)及過(guò)程進(jìn)行編程控制，具有自動(dòng)電壓控制(AVC)功能，焊接過(guò)程穩(wěn)定，可以獲得良好的焊縫成形與焊接質(zhì)量，優(yōu)選為脈沖TIG自動(dòng)焊接裝置，焊接過(guò)程中脈沖式加熱，熔池金屬高溫停留時(shí)間短，金屬冷卻快，且電弧挺度好，能量集中，有利于調(diào)整焊接能量和控制熔池形狀，使環(huán)形焊縫成型均勻，焊接過(guò)程穩(wěn)定，尤其適用于焊接難度大、對(duì)焊接工藝參數(shù)敏感的小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板間接頭的全位置焊接。使用前對(duì)上述焊接設(shè)備進(jìn)行安裝、調(diào)試，對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，保證各線路連接正確、各功能正常，焊接用氣體等滿足要求，設(shè)備定位裝置保證焊槍回轉(zhuǎn)中心與待焊管中心位置保持一致。根據(jù)待焊接管與管板的規(guī)格及接頭結(jié)構(gòu)，經(jīng)反復(fù)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，得到最優(yōu)化的焊接工藝參數(shù)，以保證焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠且焊縫成形均勻美觀，包括：焊接平均電流為50～70A，焊接脈沖頻率為3～5Hz，脈寬比為40～60％，焊接電壓為9～15V，焊接速度為100～1本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板自動(dòng)焊接工藝，其特征在于，該工藝包括：步驟1)，將管板待焊接部位加工成坡口；步驟2)，將管與管板裝配，并定位；步驟3)，安裝、調(diào)試焊接設(shè)備，輸入焊接工藝參數(shù)；步驟4)，開(kāi)始焊接，在焊接前及焊接過(guò)程中進(jìn)行清潔。

【技術(shù)特征摘要】
1.小規(guī)格薄壁管與小孔橋管板自動(dòng)焊接工藝，其特征在
于，該工藝包括：
步驟1)，將管板待焊接部位加工成坡口；
步驟2)，將管與管板裝配，并定位；
步驟3)，安裝、調(diào)試焊接設(shè)備，輸入焊接工藝參數(shù)；
步驟4)，開(kāi)始焊接，在焊接前及焊接過(guò)程中進(jìn)行清潔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接工藝，其特征在于，步驟1)
中，將管板一側(cè)的管孔加工成單邊“V”型坡口，和/或
所述“V”型坡口包括坡口面(3)，所述坡口面(3)與管
孔軸線所成角度為30°～45°，所述“V”型坡口的坡口深度(A)
為1～1.2mm，和/或
所述管板的孔橋長(zhǎng)度小于3mm，所述管板的材質(zhì)為SA-182
F304L鋼材。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接工藝，其特征在于，步驟2)
中，所述管的端面伸出管板面的長(zhǎng)度(B)為0.3～0.5mm，和/
或
所述管的外徑小于10mm，管壁厚度小于1mm，所述管的
材質(zhì)為SA-213TP304L鋼材，和/或
所述管與管板液壓脹接定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接工藝，其特征在于，步驟3)
中，所述焊接設(shè)備為TIG自動(dòng)焊接裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接工藝，其特征在于，步驟3)
中，所述焊接工藝參數(shù)包括：
焊接平均電流為50～70A，焊接脈沖頻率為3～5Hz，脈寬比
為40～60％，焊接電壓為9～15V，焊接速度為100～170mm/min，
保護(hù)氣體為氬氣與氫氣按體積比95:5混合的混合氣體，保護(hù)氣
體流量為10～15L/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接工藝，其特征在于，步驟3)
中，所述焊接設(shè)備包括鎢極，所述鎢極包括鎢極桿(4)、鎢極
端...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊松，謝彥武，王莉，趙福冬，宋志鵬，鄒迪婧，王新娟，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：哈電集團(tuán)秦皇島重型裝備有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：河北;13