高压加热器管子管板接头焊接工艺参数分析

摘要：

概述了高压加热器的结构及焊接位置，对焊接工艺参数进行分析，分析结果对掌握该设备的操作要领有重要意义。

关键词：

高压加热器；管子管板；平口焊缝；焊接参数设置

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2013）02018802

该高压加热器的管子管板接头形式与以前所生产的高压加热器的管子管板接头形式完全不一样，我国的高压加热器一般采用外角焊缝，而目前国外制造公司都采用内角焊缝或平口焊缝。由于是新的接头形式，我单位从美国进口了专门用于该焊接接头焊接的新设备。基于管子管板接头焊接工艺评定的试验，发现了该接头形式对于焊接工艺的参数设置和焊接设备对焊接程序的编程有特殊要求，通过工艺人员对设备资料的消化吸收和实际的操作试验，掌握了该设备的操作要领和焊接参数。

1高压加热器概述

1.1高压预热器

该机组共4台高压加热器，计有12972个管子管板焊口，该高压加热器的管子管板接头形式与以前生产的管子管板接头形式完全不一样，我公司以往生产的高压加热器，管子管板接头均为外角焊，如图1a所示。外角焊缝由于管子伸出管板5mm，容易引起冲蚀，同时对水流有阻碍作用，目前国外制造公司均已采用内角焊（图2所示）和平口焊图1a）所示。

1.2高压预热器管板焊接位置

内角焊对水流阻力最小，且不易冲蚀，但对自动焊设备要求较高，且小口径管子不易实行自动焊，国外公司均采用手工填丝氩弧焊，生产效率低，质量不稳定。

平口焊相对外角焊来说，不易引起冲蚀，水流阻力小，且又容易实行自动焊接。

本人根据几个月对管子管板接头自动钨极氩弧焊的经验，进行了高压加热器管子管板接头的焊前试验。通过试验，已基本掌握了目前世界上最先进的管子管板焊机的编程和操作，确定了管子管板平口焊的最佳焊接参数，焊缝质量稳定可靠，通过了ASME标准的要求和产品的技术要求。

2焊接工艺参数选择试验

2.1焊接材料选择

高压加热器管子管板接头形式和规格如图3所示。

将焊缝控制在此尺寸范围内且管口内侧又不熔化，所以采用脉冲钨极氩弧焊，采用脉冲氩弧焊控制了电弧能量的输入，增大了焊道的深宽比，借助峰值电流将焊件焊透保证一定的熔深，在熔池明显下塌之前转到基值电流，使金属凝固，消除了焊穿现象，能够使焊缝成型得到精确控制。管子的壁厚为2.77mm，最小泄漏通径须≥（2/3×2.77）=1.85mm。根据产品的技术要求，通过编程对焊接规范参数进行多次调整试验。

2.2焊接电源选择

外高桥高压加热器产品的管子管板焊接接头采用连续焊接，第一层焊接电流主要是保证焊缝有足够的熔深，所以第一层电流应控制在管口内侧不熔化为基准。第二层焊接电流过大则焊缝较坦，达不到焊缝高度（最小泄漏通径）要求，且容易将管口熔化，电流过小则不能将焊丝熔化，焊缝成型狭窄。

2.3焊接速度选择

为了能取得一定的熔深，又保证管口内侧不焊穿，焊接速度过大和过小都会造成一定的影响。若焊速过快，则焊缝较薄，达不到标准的要求。焊速过慢，则容易将管口内侧熔化，且生产效率低。

2.4送丝速度选择

送丝速度过大，则焊丝难以熔化，送丝速度过小，则焊缝高度难以达到要求。

2.5焊接分段

管子管板接头焊接位置是全位置，通过试验，根据不同的焊接位置，将管子管板接头的每个管接头分为两层每层焊接分为四个焊接段，见图5所示，引弧位置为图中的19（点钟）位置。

2.6电弧电压

电压过大则钨极与焊件间的距离增大，造成熔深不足，氩气保护效果不佳，焊缝中易产生气孔；电压过小，焊缝狭窄，钨极容易烧损。第一层的电压值以保证足够的熔深即可。第一层焊后由于具有一定的焊缝高度。故第二层电压值应略大于第一层电压值。

表中试样的最小泄漏通径均大于1.85mm，且该参数范围较小，说明焊缝熔深均匀，成型良好。试验结果完全符合工艺和ASME考核要求。并且，此规范参数成功地用于高压加热器产品的管子管板接头的焊接，该产品的管子管板接头均顺利通过了压力试验。

3结论

（1）通过试验，熟练掌握了（目前世界上最先进之一）管子管板焊机的编程和操作。

（2）确定了高压加热器管子管板平口焊的最佳焊接规范参数，焊缝质量稳定可靠，生产效率更高，并迅速应用于高压加热器管子管板焊接生产中去，保质保量的完成工作。

（3）经过参与焊前试验，我把自己的焊接经验传授到班组里的其它同事，使得其它同事也掌握了相关技术，并迅速应用于生产该产品的工作中去，群策群力快速的完成了生产任务，并通过了产品质量的考核要求。

参考文献

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