对于换热器管板焊接变形的控制

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1、学兔兔www.xuetutu.com第12期一39一换热器管板焊接变形的控制单新华，陆建伟(密友集团有限公司．江苏昆山215316)[摘要]分析了换热器管板焊接时产生的焊接变形种类和原因，提出了控制管板角焊缝焊接变形的具体措施工装夹具，有效地控制了管板焊接时产生的变形。实践证明这些措施和方法行之有效。[关键词]换热器；管板；焊接变形；工艺参数；控制在换热器的生产过程中，管板与筒体之间的形的主要原因是由于施焊时线能量太大、焊接顺角焊缝，换热管与管板之间的角焊缝的焊接特别序不当、焊接方向或摆动角度不合理、工艺参数重要(焊接结

2、构如图1)，如果换热器管板与简不符合材料要求、未采用适宜的防止焊接变形的体、管板与换热管之间组装不当、施焊方法不当工装夹具等等。或者焊接工艺参数不合理，极易发生管板的焊接变形。1管板变形的常见形式及主要原因常见管板变形有波浪变形、角变形和拱形变形等三种形式。焊接后密封面变形多为不规则的波浪状，一般偏差l~3rom，最大偏差达5miu。产／I／三}生变形的根本原因是构件在焊接过程中，温度分f，-／布极不均匀，焊缝处及焊缝的焊接侧为高温区，／／／,-11l,-"／"／7，冷却后产生的收缩量大；另一侧为低温区，收缩量小，因收缩

3、的不平衡导致的。管板形状改变的2====_—大小与焊接结构、焊缝的位置和焊缝本身的收缩量有关。管束焊接时因热输入量的不均匀也会导致变形。以往管束在焊接过程中，焊工操作时从一端向另一端顺序施焊，从而使管板局部受热严重，焊接区温度较高，待焊接区温度较低，这样由焊接引起的横向收缩变形和纵向收缩变形导致了管板的挠曲。管板与壳体焊接时也会引起的角变形。管板图1换热管与管板焊接结构详图与壳体焊接时，由于焊缝的横向收缩导致了角变形，其变形量与板厚、焊缝尺寸和焊接线能量等上述管板角焊的焊接变形，极易导致换热设因素有关，是密封面变形的主要

4、因素。管板与筒备密封不良、换热管容易拉脱，严重影响换热设体间为单面角焊缝，为单面焊全焊透型式，坡口备的使用性能。因此，设计上对于要求管板焊接形式为斜V形，随着焊缝金属量的增加，焊接的热后的平面度要求很高，如果焊接变形尺寸超标，影响区域会扩大，线能量(即热输入量)不断地很难加以矫正。生产中必须采用科学合理的工艺增大，管板在这种自由的伸缩状态下将产生偏向措施，设计组焊所需的工装夹具，有效控制管板焊缝一侧的角变形，而管板中间的区域将会向外角焊的变形，确保换热器的产品质量。凸起，导致形成拱形变形，如果继续进行换热管作者简介：单新

5、华(1972一)，女，江苏无锡人，本科学历，与管板角接的焊接时，将会因管板再次受热而导工程师职称，无损检测技师，焊接高级工，现任密友集团有限公致换热器的管板产生波浪变形。造成这种波浪变司副总工职务。学兔兔www.xuetutu.com40一■技术交流石油与化工设备20一10年第13卷2控制管板角焊缝焊接变形的具体措施形。在壳体与管板焊接时，无论是打底层、填充层控制管板与简体角焊缝、换热管与管板角焊还是盖面层都应对称施焊、分段进行，尽量使热量缝焊接变形的具体措施主要有：均匀输入，达到分散应力，减少变形；在管束焊接2．1针对

6、焊接变形产生的原因制定预防变形的焊接时应坚持对称施焊、分散焊接的原则，并划分焊接工艺。区域，不论几个人施焊，都要严格按焊接顺序进2．1．1筒体坡口应合理制备。若简体壁厚]0mm时，与行。应先焊管板与筒体间的角焊缝，打底焊应分段管板角焊时，角焊缝要保证焊透，筒体端面需加工对称分布焊，以保证间隙均匀，再焊管子与管板的坡口，其角度及焊缝截面形状对焊接接头变形有很角焊缝，为减小拱形变形及残余应力、波浪变形，先大影响，坡口角度越大，焊接接头上、下部分横向焊中间部位的换热管，1次焊接管子数应不少于总数收缩量就越大，相应的接头应力约束

7、就越强，管板的1／4，一端焊完一半管子后焊接另一端所有管子，角变形和拱形变形就越严重。为保证熔池浮渣顺利最后完成剩余一半的管子焊接，施焊顺序始终应从浮出并焊透，其接头间隙不得大于3mm。管板焊接内向外呈辐射状，并对称进行。时，在保证焊透及焊接强度的前提下，应尽量减小2．1．4掌握焊接层数和焊脚尺寸。多层焊接时层数越坡口角度和熔敷金属量，以限制热量过多的输入。多，焊脚越大，角变形越大。为控制角变形，在保坡口角度应控制在45。～50。之间。证焊缝强度的前提下，层数越少、焊脚越小越好。2．1．2焊接工艺参数的确定。焊接时应尽量

8、采用小参若管板与简体问的角焊缝采用手工焊打底、自动焊数焊接，以避免焊接部位过热而引起热变形。采用盖面时应要求焊缝表面呈圆弧减弱形，管板侧焊脚较小的焊接线能量，可降低热输入。在满足技术要求不宜超过14mm。的前提下，制订工艺应尽量采用较小的焊接线能量，2．2采用专用固定夹具可有效减小焊接变形量。经多次实践验证，在焊接低