管板焊接先焊后胀工艺的应用分析

　　先焊后胀工艺的优点及应用

　　换热器制造厂历来多采用先焊后胀工艺，而较少采用先胀后焊工艺。究其原因是与使用机械胀接法作为主要的胀管手段密切相关。因为在机械胀管过程中，存在着摩擦并产生大量的热必需用机油来润滑和冷却，油液渗浸进入胀接接头的缝隙，要彻底清除干净十分困难。夹缝中油水等杂物的存在，焊接时易于形成气体，而这些气体来不及逸出便存在于焊缝中。另一方面胀管区又往往堵塞了排气通道，增加了焊缝中生成气孔的可能性。采用先焊后胀工艺则可以避免上述不利因素，特别是对于钛材和某些有色金属，要求焊接的基本条件十分严格，不允许油水和铁离子污染，选择先焊后胀工艺更易保证焊缝质量。

　　先焊后胀工艺的缺点分析

　　①机械胀接法存在着固有的缺点，各管之间长度不一，连接强度和紧密性不均；胀管接口的内表面产生硬化现象，给重复补胀带来困难；管与管板材料的胀接的相容性有一定的限制，如：钛管与碳钢的胀接、铝管与碳钢的胀接等均受到了限制；劳动生产率低，而且小管径或厚壁管的胀接较困难等。

　　②管口环形焊道不均匀，由于管子与管板之间存在着0.2~0.5mm的装配间隙，而且总是偏心配置，加上管子与管板孔的加工偏差，造成每一个管口的环形焊道不均匀。对于薄壁管很容易焊穿。

　　③存在一段长15mm的非胀管区，GB151-99规定胀管区与焊缝的距离为15mm，目的是为了避开胀管力对焊缝的破坏。此非胀管区内存留着气体，当换热器受热后其体积膨胀，产生强大的压力，可能对焊缝或胀接造成破坏。另外为了充分利用管板的设计厚度，管板厚度内的胀管区总是越长越好。长15mm的非胀管区，对于厚管板而言，消极效果不明显，但对于薄管板，则不可小视。

　　④管子伸长损伤焊缝，机械胀管使管壁减薄，管子伸长，对焊缝损伤。

　　⑤焊接时在管口处形成焊，管口收缩和变形给以后的胀管作业带来困难。为了使管接头顺畅地进入管孔中，则有必要对管口焊接提出较高的要求。

　　管板自动焊机的使用方法

　　大型热流体交换设备中，管束是必要的交换路径。小径体积的热力换热装置可以采用手工氩弧焊，但是大型设备在焊接中，每一个管板管束在上千以上。这样的大体积依靠手工焊接容易造成漏焊，焊接效率低。因此管板氩弧焊机正是这类设备的焊接方法。

　　清除管板表面及换热管端头100mm范围内的氧化膜、铁锈、油污、水等脏物。低合金钢和碳钢一般用钢丝刷，不锈钢应采用不锈钢钢丝刷清理，然后用丙酮擦拭坡口清除油污。

　　清理后的焊件应尽早组装焊接，停放时间不宜超过24小时。

　　检查换热管装配质量和尺寸，管头露出长度应均匀，不得有参差不齐，并避免强行组装露出管头，钨极一般采用铈钨极。

　　填充焊丝焊前必须清除油锈，清理后应妥善保管，放于干燥处，随用随取。清理后的焊丝放置时间不宜超过长，否则重新清理。

　　应在清洁无风的室内进行焊接, 户外焊接应设防风棚，如有下列情况, 没有有效的防护措施，禁止施焊。定位焊时，应采用与产品正式焊接相同牌号的焊丝，采用相同的焊接工艺。

　　焊接时，必须显示工作界面，如果没有预先设置好程序，必须先设置程序。

　　将机头调节到要求位置，使用适当的工具调整钨极和导丝嘴位置。

　　A.按启动按钮，观察焊接情况，直到该管头焊接完毕。

　　B.当氩气滞气结束候，应全部拉出机头调至下一位置。

　　C.当一孔焊完后，机头不允许放在管子内，必须拉出。

　　切不可在无工件时或钨极远离工件时接通高频。

　　焊一层、不填丝，第二层填丝。脉冲宽度调节范围：20%—40%；脉冲频率调节范围：0.2—5次/秒；机头旋转一周时间调节范围：12秒机头焊丝送速度：100—2500mm/min；焊丝0.8~1.mm；氩气用量：小于15升必须采用氢氩混合气体作为脉冲模式焊接下的气体。氢氩混合气起到了还原作用。

　　管板焊机的主要应用

　　管板全自动焊接设计的，适用于一般管板形式的自动化焊接。可以焊接碳钢、不锈钢等材质的各种管子/管板接头型式，主要是管伸出、管齐平，可以填丝和不填丝，达到理想的焊接效果，重现性高。标配为小头，增加拖罩装置可用于钛合金等高保护要求的金属的焊接。对于直径32mm以下的管板常规采用的定位方式，对于直径32mm以上的管板常规采用弹性夹头定位方式。我们的管板自动焊机可与PD200、PD400程控焊接电源配套使用，主要应用于化工、食品、医药、各种换热器、锅炉、电厂和核电等行业。

　　管板焊机的优点及基本特性

　　生产效率提高三分之一以上易于使用

　　每位焊工可以同时操作多个焊接机头，快速适应工作量的变化。

　　不同角度的焊炬，可满足所有管接头设计形式的焊接需求中心定位涨管，尺寸覆盖所有管件内径

　　使用耐高温材料以及闭环水冷系统，确保机头的高负载持续率

　　无限旋转焊炬，使用设计独特的水电分离器向焊炬提供焊接电流，保护气体和冷却液，同时实现无电缆缠绕旋转。

　　管板焊机可根据实际应用选择自动弧压控制或电弧高度控制方式

　　闭环调节，可确保获得的恒定或脉冲焊接速度

　　机头集成送丝机（装载1.5公斤送丝盘）或使用外部送丝机（装载15公斤送丝盘）