承壓鋼管散熱器焊接操作

1、承壓鋼管散熱器焊接操作本課題要完成承壓鋼管散熱器(設(shè)計壓力為 p設(shè)=0.2mp的焊接操 作。因為承壓鋼管散熱器的金屬材料為 20鋼無縫鋼管和Q235鋼板，所 以模擬壓力容器的制造工藝。選用焊條電弧焊、鴇極敏弧焊和CO氣體保護焊的焊接方法進行焊接。焊后按壓力容器制造的有關(guān)規(guī)定進行焊縫 外觀檢查、X射線檢驗、水壓試驗等各項驗收。本課題屬于常用金屬材 料多種焊接技能的綜合訓(xùn)練。承壓鋼管散熱器焊件圖如圖917所示。一、焊接工藝分析上、下集箱管B的焊縫采用鴇極敏弧焊焊接打底層。焊接順序為： 首先，焊中間2條焊縫，背面焊縫經(jīng)檢查合格后，再分別對接 和焊接另外2節(jié);接著，分別裝配、焊接集箱管封頭 D和散熱器

2、接管A； 最后，采用CO氣體保護焊焊接進行上、下集箱管 6條焊縫的填充焊和 蓋面焊。散熱管 C的焊接位置為管子垂直固定焊，采用鴇極敏弧焊。散熱管C與集箱管B為插人式連接，保證600mm中心距。10條焊 縫均采用焊條電弧焊。承壓鋼管散熱器的焊接多為管道焊接。要求單面焊雙面成形。焊接 過程中打底層焊接是關(guān)鍵。如果操作不當(dāng)，易出現(xiàn)焊瘤、凹陷、表面夾 渣及成形不良等缺陷。影響焊縫背面成形的因素有：(1)鈍邊與背面成形的關(guān)系 當(dāng)坡口根部間隙、焊接電流、操作手 法不變時，坡口鈍邊越大，背面成形越差。當(dāng)鈍邊尺寸大于2.5mm時，背面易產(chǎn)生低凹和未焊透缺陷。(2)根部間隙與背面成形的關(guān)系當(dāng)坡口鈍邊、焊接電流、

3、操作手法 不變時，隨著坡口根部間隙的增大，背面余高增加，操作比較容易掌 握。但是，隨著間隙增大，熔池變大，填充金屬量增加，致使生產(chǎn)率降 低。合適的間隙應(yīng)為焊條直徑的1.11.2 倍。RI9-17承壓冽管散熱器器件用(3)電流與背面成形的關(guān)系 當(dāng)其他條件根部間隙、坡口鈍邊、操 作手法不變時，焊接電流與背面余高的增加成正比。焊接電流越大，使 成形不易控制。一般焊接電流與焊條直徑的關(guān)系為1= (2530) d (d為焊條直徑)。但為了焊透，打底層宜用稍大的焊接電流。二、焊前準(zhǔn)備1.焊接材料(1)焊條：E4303 型或 E4315 型，直徑 0 3.2 mm 和 44.0mm 如果選用E4303型酸性

4、焊條，烘焙150C, T1溫12h;如果選用 E4315型堿性煤條，烘焙350400C, T1溫2h,隨用隨取。(2)焊絲：ER4A1 (H08Mn2SiA ,直徑 2.5 mm。(3)鴇極：WCe-20鈾鴇極，直徑2.4 mm。(4)保護氣體敏氣(Ar),純度99.99%;CO氣體，純度大于99.5%,其含水量不超過0.05%。.焊接設(shè)備和檢測設(shè)備ZX5-400型直流弧焊機、WS 300型瀛弧焊機、NPC1300型CO氣體保護焊機、X射線探傷機、水壓試驗設(shè)備。.零件的備料加工按表916所列進行各零件的備料加工。表鋼管做熱器各材料明刻表序之零件名稱材料規(guī)格及尺寸ftft加工說明A依然鼾揍瞥加例

5、出3 巾皿 m4 tim* 100 ram2一端加工Cl “外螺蚊土、下北陸管*52L010喈加rjtr班口一中 問 ftfl r 4fr52 mm 孔._1L 1fH1.EL_Wyl I 1 美 71 7，逸 1丁吃,巾打t體作獷/審充值表面房B.裝配與焊接(1)上、下集箱管裝配將加工檢驗合格的集箱管B ( 0 133mmX5m府198.5mm 10件)，用V形定位鐵支撐，按圖917所示要求， 先對接中間3節(jié)鋼管并進行焊接，焊后檢查背面焊縫合格后，再分別對 接兩端的最外側(cè)1節(jié)。裝配過程中，要保證鋼管的對接間隙為 1.5mm錯邊量w 0.5 mm,且 使每節(jié)鋼管的0 52mm管孔同在一條直線上

6、。(2)散熱鋼管裝配將加工檢驗合格的零件C(0 51m訴3mme243mm 10件)，按有坡口的一端對接，形成 60 V 形坡口，對接間隙1.5mm錯邊量0 0.3 mm。(3)將零件A與D按插入式管板形式連接。先將上、下集箱管采用 鴇極敏弧焊焊接打底層，并檢查背面焊縫合格，再將管板封頭D與上、下集箱管在兩端對接，如圖9-17所示，對接間隙為1.5mm3.焊接(1)焊接上、下集箱管 采用鴇極敏弧焊焊接焊接水平轉(zhuǎn)動打底 層，要求單面焊雙面成形，采用左向焊法，焊槍角度及焊件轉(zhuǎn)動方向如 圖918所示。填充層和蓋面層采用 CO氣體保護焊，采用左向焊法， 焊槍角度如圖919所示。律 隔極H孤煌的坪愴角度

7、困9一四CQ t體保護榭的梆檢加過與焊件轉(zhuǎn)動方向（2）焊接散熱管（焊縫序號）采用鴇極敏弧焊（TIC）焊接打底層、填充層和蓋面層，屬于管子垂直固定焊。（3）焊接散熱管與集箱管（焊縫序號）按圖 917所示要求，將 散熱管與集箱管插入連接，保證 600mm中心距。10條焊縫均采用焊條 電弧焊。鋼管組裝后不應(yīng)有較大的間隙，定位焊縫應(yīng)修磨成斜坡狀。焊 接時，可分2個半圈完成焊接。首先進行焊縫1 （前半圈）的操作在平 焊位置起弧，焊條與焊件角度為 40左右，如圖920所示。在起焊位 置時，應(yīng)注意拉長電弧，稍加預(yù)熱，使起焊處熔合良好，然后再壓低電 弧焊接。焊接過程中，隨著焊縫位置不斷變化，焊條角度也要相應(yīng)變

8、 化。為避免焊件燒穿，可采用挑弧焊法。結(jié)尾時，焊接位置近似平焊。 由于鋼管的溫度增高，因此收尾動作要快。焊接焊縫2 （后半圈）的操作方法與焊縫1的操作方法相同。在焊縫連接時，2條焊縫應(yīng)重疊10- 15mm并使接頭處平整圓滑。11 920鋼管正交時的焊接方法（4）焊接（焊縫序號）零件A與零件D對接后，采用焊條電弧 焊。4.焊接質(zhì)量檢驗（1）外觀檢查可用肉眼及放大鏡檢查焊縫外觀，并使用焊接檢驗尺檢查接頭幾何形狀和尺寸。外觀檢查項目主要包括 ；1）焊縫表面不應(yīng)有裂紋、夾渣、氣孔、焊瘤、燒穿等缺陷。2）焊縫咬邊深度小于0.5 mm,焊縫兩側(cè)咬邊長度總計不應(yīng)超過該條 焊縫總長的10%3）焊縫與母材連接處

9、應(yīng)圓滑過渡；焊縫寬度比坡口每側(cè)增寬0.5 2.5mm，寬度差小于等于3mm；t接焊縫余高為0 3mm余高差小于等于 3mm;角焊縫焊腳尺寸為57mm4）焊件上非焊道處不允許有引弧痕跡。母材上機械劃傷部位不應(yīng)有 明顯棱角和溝梢。傷痕深度不超過 0.5mmX射線探傷 對上、下集箱對接焊縫按照承壓設(shè)備無損檢 測（JB/T 4730 2005 ）標(biāo)準(zhǔn)進行射線探傷，射線透照質(zhì)量不應(yīng)低 于 AB級，焊縫缺陷等級不低于II級為合格。（3）水壓試驗水壓試驗是為檢查焊縫的密封性及結(jié)構(gòu)整體強度，并驗證結(jié)構(gòu)在設(shè)計壓力下安全運行的能力。1）試驗壓力 P =1.25P。=1.25 X0.2 =0.25 MPa 。2）液體溫度不得低于5C。3）水壓試驗前，將散熱器充滿水，排凈空氣，用螺紋管件封閉上、 下接口，并在最高點裝置壓力表。當(dāng)壁溫與液體溫度接近時，緩慢升壓 至設(shè)計壓力；確認無泄漏