对钛薄壁换热管与管板接头脉冲焊接工艺研究.pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com32一■论文广场石20油15和年化第工18设卷备一钛薄壁换热管与管板接头脉冲焊接工艺研究詹典斌。马连宝(南京宝色股份公司，江苏南京211178)[摘要]本文针对钛薄壁管与管板接头焊接的特点、接头结构形式及影响焊接质量的因素~L-ftT分析，通过管板接头焊接工艺试验，制定了合理的钛合金管与管板接头焊接结构和焊接工艺，提出了焊接过程中的控制环节及控制方法。[关键词]钛薄壁管；管板接头；焊接工艺；控制环节钛是一种非常活泼的金属，在介质中的热况，焊接时必须选择一个科学合理的焊接规范和

2、力学腐蚀倾向大。但实际上钛在许多介质中很稳良好的散热装置。定，如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是1．2换热管与管板接头结构特点耐腐蚀的。这是因为钛和氧有很大的亲和力，在换热管与管板连接采用强度焊加贴胀的连接空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的方式。由于管壁薄、管径小、管板厚且管板开坡附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被口焊接(见图1)，管子的外径和管壁厚度、管板腐蚀，介质温度在315℃以下钛的氧化膜始终保厚度及相关坡口尺寸、坡口深度、坡口角度，管持这一特性。由于钛具有优良的耐腐蚀性能、力头伸出长

3、度等对接头焊接有明显影响：管子外径学性能和工艺性能，被广泛应用于国民经济各部和管壁厚度越大，越有利于焊接，管子壁厚薄、门，如飞机制造、海水淡化、化学工业。特别是坡口深度深、坡口角度小，管头伸出长度长将不在化工生产中，用钛代替不锈钢、镍基合金和其利于根部焊透，同时特别容易造成换热管焊穿和它稀有金属作为耐腐蚀材料，对增加产量、提高管子有效通径减小。换热管管壁与管板厚度相差产品质量、延长设备使用寿命、减少物料消耗、很大时，换热管壁降低能耗成本、防止环境污染、改善劳动条件和薄，相对焊接热提高劳动生产率等方面都具有重要意

4、义。钛金属输入必须要小，管已成为化工装备及海水淡化中主要的防腐蚀材料板厚度大散热条件之一并在海水淡化系统及化工装置中确立了其独好，需要较大的焊到的耐腐蚀地位。在产品制造中的关键技术之一接热输入才能保证是焊接，特别是薄壁钛管的焊接技术难度更大，接头良好熔合。焊为此我们制定了相应的焊接工艺研究并最终运用丝直径过大或焊接到产品中。过程中操作不当均1焊接工艺分析及试验方案会产生相应的焊接1．1钛的焊接性质量问题。钛具有较好的可焊性，值得注意的是在焊接过程中，焊缝的污染和热影响区问题。焊接接头16XO8高温区只要受到少量

5、的有害杂质的污染，就会严—-■●重影响焊缝质量。因此钛及合金焊接时必须进行严格的焊前清理，采取有效措施保护焊接过程。图1管子与管板连接结构图钛的热导率小、熔点高，焊接时易出现热量集中和在高温区停留时间长，导致金属钛过热，使作者简介：詹典斌(1981一)，男，江苏宿迁人，本科，中级熔合区金属晶粒粗大，降低接头的综合性能的情工程师。在南京宝色股份公司任焊接工程师。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com第6期詹典斌等钛薄壁换热管与管板接头脉冲焊接工

6、艺研究．35—4产品焊接较严格之外，还应注意焊接时要与碳钢分开，并采用以上焊接工艺对同换热管规格的钛换热在洁净的环境下焊接。焊接前必须进行严格的焊器管头进行焊接，焊接采用分区焊接，严格按工前清理并进行严格的焊接过程保护，防止焊接污艺要求控制层间温度，焊后管头表面呈银白色，染。个别局部呈淡黄色。对管板接头按JB／T4730．5．采用脉冲钨极氩弧焊充分发挥了脉冲焊接2005进行着色检查，I级合格，并进行了7．5MPa耐的优点，高峰值电流低热输入，对于厚度差别较压试验，按0．5MPa进行气密性试验，对接头进行大的管板

7、全位置接头来说，有效地保证了接头熔了氨检和氦两种致密性检测，结果表明，接头达深、熔合性和接头有效通径，改善了接头组织状到额定的承载能力，并具有良好的致密性。态。5结论针对钛换热管与管板接头结构形式，制定的自动脉冲钨极氩弧焊焊接工艺进行管板接头焊通过焊接试验和产品焊接，表明钛制热交换接，焊接接头质量、承载能力等完全满足既定规器管头焊接在采用常规管板接头焊接工艺措施预格钛制热交换器产品的质量和性能要求。焊电流、自熔打底工艺措施提高焊接熔透深度等工艺措施的同时，因钛材熔点高，需要选择相对较高脉冲峰值的焊接电流。钛作为

8、活性金属，除对材料的杂质元素要求《石油和化工设备》杂志由中国石油和化学工业联合会主管，中国化工机械动力技术协会主办，《石油和化工设备》杂志社有限公司出版，国内统一刊号：CN11-5253／TQ，国际标准刊号：ISSN1674．8980，月刊，大16开本，彩色封面，每期定价l5元，全年定价180元。国内总发行：北京报刊发行局，邮发代号：82—610。国外总发行：中国国际图书贸易集团有限公