專利名稱：管板與換熱管深坡口窄間隙自動氬弧封口焊接方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氬弧封口焊接方法，尤其涉及一種管殼式換熱器管板與換熱管深坡口窄間隙自動氬弧封口焊接方法，屬于氬弧焊方法技術領域。
背景技術：
目前，國內在換熱器以及反應器領域中，管板封口焊坡口深度一般不超過2mm，若超過這個深度將給焊接工作者帶來極大的不便。若是遇上管板與換熱管結構復雜的換熱器，其制造的核心技術之一便是為換熱管 與管板封口焊接，在管板上與換熱管焊接時的坡口深且間隙窄，其深度達到4-5mm，寬度達到4mm，坡口深且窄的結構給焊接工作帶來極大的不便，一是因為坡口深，不容易保證坡口根部焊縫質量，二是因為間隙窄，不利于焊接操作和對焊縫熔池的觀察，易產生焊接缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種管板與換熱管深坡口窄間隙自動氬弧封口焊接方法，解決現(xiàn)有焊接技術對坡口深且間隙窄的結構無法有效焊接，容易產生焊接缺陷的技術問題，從而能有效的解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題。本發(fā)明目的通過下述技術方案來實現(xiàn)一種管板與換熱管深坡口窄間隙自動氬弧封口焊接方法，其包括以下步驟
一)將坡口進行打磨清理，并用丙酮對坡口進行清洗；
二)裝配好管板與換熱管，采用自動鎢極氬弧焊槍對其進行焊接，其焊接步驟如下 第一步，將自動鎢極氬弧焊槍定位氣動脹套插入換熱管內壁并通氣脹緊；
第二步，調整焊槍鎢極軸線與換熱管軸線夾角調整到12. 5° -17.5°，調整后，焊槍鎢極端部應位于坡口中部并指向管子與管板坡口根部；
第三步，在坡口內，從坡口底部到坡口表面布置四層焊道，第一層打底焊為不填焊絲自熔，其余三層均填充的金屬絲；每層單道焊，鎢極采用鈰鎢極；焊接完第一層后，停止焊接，觀察焊縫質量無異常后再逐步后面一層的焊接，直到焊接完成；
設置焊接工藝參數(shù)為
第一層焊接電流基值電流/時間90-130A/150-250ms，峰值電流/時間160-200A/150-250ms,電壓9_12V，焊接速度70-90mm/min ；
第二層焊接電流基值電流/時間90-140A/150-250ms，峰值電流/時間170-240A/150-250ms,電壓9_12V，焊接速度70-80mm/min，送絲速度 800-1200mm/min ；第三層焊接電流基值電流/時間90-140A/150-250ms，峰值電流/時間170-250A/150-250ms,電壓9_12V，焊接速度70-80mm/min，送絲速度 800-1500mm/min ；第四層焊接電流基值電流/時間90-130A/150-250ms，峰值電流/時間170-240A/150-250ms,電壓9_12V，焊接速度70-80mm/min，送絲速度 700-1200mm/min。作為一種優(yōu)選方式，第二、三、四層填充的金屬絲為Φ0.8或Φ1.0的焊絲。作為一種優(yōu)選方式，焊接期間的保護氣體為氬氣，氬氣純度> 99. 99%，氬氣流量為10-15L/min。作為一種優(yōu)選方式，鈰鎢 極的直徑為Φ2. 5，其焊接端被打磨成錐形，且其前端磨出Φ0. 5mm的端面。作為一種優(yōu)選方式，所述自動氬弧封口焊采用PS406電源和TS-2000焊接機頭。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果本發(fā)明自動氬弧封口焊接方法，有效解決了管殼式換熱器管板與換熱管之間形成的深坡口窄間隙形式坡口的自動化焊接的難題，具備以下優(yōu)點
1.通過調整焊槍的角度，有利于坡口根部熔透，同時保證整個焊接過程中焊槍鎢極不與坡口側壁起弧中斷焊接過程；
2.采用自熔不填絲工藝，保證打底焊時焊縫根部熔透；
3.通過合理布置焊道，保證了每層焊道的焊接質量，焊接工藝參數(shù)保證了每層焊道合適的填充金屬量，蓋面焊縫外觀美觀符合技術要求；
4.采用合適的焊接工藝參數(shù)，該自動氬弧封口焊接方法不僅提高了深、窄坡口封口焊的質量問題，同時提高了焊接工作效率，
5.焊后的管板與換熱管焊縫外形美觀，熔合良好，未發(fā)現(xiàn)咬邊、氣孔、裂紋等缺陷，焊縫剖面顯示焊縫根部達到全焊透且熔合良好，焊縫內部無任何缺陷。


圖I是本發(fā)明管板與換熱管深坡口處的結構示意圖。其中101-第一層焊道，102-第二層焊道，103-第三層焊道，104-第四層焊道,2-自動鶴極気弧焊槍。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特質和/或步驟以外，均可以以任何方式組合，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換，即，除非特別敘述，每個特征之一系列等效或類似特征中的一個實施例而已。一種管板與換熱管深坡口窄間隙自動氬弧封口焊接方法，其包括以下步驟
一)將坡口進行打磨清理，并用丙酮對坡口進行清洗；
二)裝配好管板與換熱管，采用自動鎢極氬弧焊槍對其進行焊接，其焊接步驟如下 第一步，將自動鎢極氬弧焊槍定位氣動脹套插入換熱管內壁并通氣脹緊；第二步，調整焊槍鎢極軸線與換熱管軸線夾角調整到12. 5° -17.5°，調整后，焊槍鎢極端部應位于坡口中部并指向管子與管板坡口根部；
第三步，在坡口內，從坡口底部到坡口表面布置四層焊道，第一層打底焊為不填焊絲自熔，其余三層均填充的金屬絲；每層單道焊，鎢極采用鈰鎢極；焊接完第一層后，停止焊接，觀察焊縫質量無異常后再逐步后面一層的焊接，直到焊接完成；
設置焊接工藝參數(shù)為
第一層焊接電流基值電流/時間90-130A/150-250ms，峰值電流/時間160-200A/150-250ms,電壓9_12V，焊接速度70-90mm/min ；
第二層焊接電流基值電流/時間90-140A/150-250ms，峰值電流/時間170-240A/150-250ms,電壓9_12V，焊接速度70-80mm/min，送絲速度 800-1200mm/min ；第三層焊接電流基值電流/時間90-140A/150-250ms，峰值電流/時間170-250A/150-250ms,電壓9_12V，焊接速度70-80mm/min，送絲速度 800-1500mm/min ； 第四層焊接電流基值電流/時間90-130A/150-250ms，峰值電流/時間170-240A/150-250ms,電壓9_12V，焊接速度70-80mm/min，送絲速度 700-1200mm/min。實施例I
以一種管殼式換熱器管板與換熱管形成的深度4-5_、寬度4_的坡口為例進行如下說明
I、材料準備管殼式換熱器管板的材料為Q245R，管板厚度34mm ;換熱管的材料為20G，規(guī)格為Φ 38 X 3mm,兩者形成坡口深度為4mm、寬度4mm。2、焊前準備
I)焊機類型選用自動氬弧封口焊機，采用PS406電源(PS406為電源的一種型號，帶集成控制功能)和型號為TS-2000的焊接機頭。2)焊接鎢極選用型號為WCe-20、直徑為Φ2. 5mm的鈰鎢極，其焊接端被打磨成錐形，且其前端磨出Φ0. 5mm的端面。3)焊接保護氣體選用瓶裝Ar (氬氣)，氬氣純度彡99. 99%，氬氣流量為10-15L/min04)焊絲選用型號為H08SHA的焊絲，根據(jù)該設備參數(shù)，可選擇直徑Φ0. 8或Φ1. O的金屬焊絲，在本例中采用直徑為Φ0.8的焊絲。5)準備焊接用防護工具，如面罩、手套等。3、焊前清理
1)用鋼絲砂輪打磨坡口，清理出待焊部位呈現(xiàn)金屬光澤；
2)用丙酮對待焊部位進行清洗。4、預置焊接設備參數(shù)
I)將自動鎢極氬弧焊槍2軸線與換熱管軸線夾角調整到Θ角度，Θ =12. 5° -17.5°，調整后，焊槍鎢極端部應位于坡口中部并指向管子與管板坡口根部。2)布置焊道
如圖I所示，由于在管板上與換熱管焊接的坡口深且窄，因此，在坡口內，從坡口底部到坡口表面布置四層焊道，分別為第一層焊道101、第二層焊道102、第三層焊道103和第四層焊道104，每層焊縫厚度約2_，焊縫總厚度由坡口深度4_加外凸角焊縫2-2. 5_得出，焊縫總厚度為6mm左右。該坡口非常深，為保證根部熔透，第一層打底焊為不填焊絲自熔，其余三層均填充的金屬絲；每層單道焊，鎢極采用鈰鎢極；啟動焊接設備遙控器上的開始按鈕，自動焊接完成根部打底焊接的第一層，焊接完第一層后，停止焊接，觀察焊縫質量無異常后再逐步后面一層的焊接，直到焊接完成。設置焊接規(guī)范參數(shù)(脈沖電源)如表一
權利要求
1.一種管板與換熱管深坡口窄間隙自動氬弧封口焊接方法，其特征在于包括以下步驟 一)將坡口進行打磨清理，并用丙酮對坡口進行清洗； 二)裝配好管板與換熱管，采用自動鎢極氬弧焊槍對其進行焊接，其焊接步驟如下 第一步，將自動鎢極氬弧焊槍定位氣動脹套插入換熱管內壁并通氣脹緊； 第二步，調整焊槍鎢極軸線與換熱管軸線夾角調整到12. 5° -17.5°，調整后，焊槍鎢極端部應位于坡口中部并指向管子與管板坡口根部； 第三步，在坡口內，從坡口底部到坡口表面布置四層焊道，第一層打底焊為不填焊絲自熔，其余三層均填充的金屬絲；每層單道焊，鎢極采用鈰鎢極；焊接完第一層后，停止焊接，觀察焊縫質量無異常后再逐步后面一層的焊接，直到焊接完成； 設置焊接工藝參數(shù)為 第一層焊接電流基值電流/時間90-130A/150-250ms，峰值電流/時間160-200A/150-250ms,電壓9_12V，焊接速度70-90mm/min ； 第二層焊接電流基值電流/時間90-140A/150-250ms，峰值電流/時間170-240A/150-250ms,電壓9_12V，焊接速度70-80mm/min，送絲速度 800-1200mm/min ；第三層焊接電流基值電流/時間90-140A/150-250ms，峰值電流/時間170-250A/150-250ms,電壓9_12V，焊接速度70-80mm/min，送絲速度 800-1500mm/min ；第四層焊接電流基值電流/時間90-130A/150-250ms，峰值電流/時間170-240A/150-250ms,電壓9_12V，焊接速度70-80mm/min，送絲速度 700-1200mm/min。
2.如權利要求I所述的管板與換熱管深坡口窄間隙自動氬弧封口焊接方法，其特征在于第二、三、四層填充的金屬絲為Φ0. 8或Φ I. O的焊絲。
3.如權利要求I所述的管板與換熱管深坡口窄間隙自動氬弧封口焊接方法，其特征在于焊接期間的保護氣體為氬氣，氬氣純度> 99. 99%，氬氣流量為10-15L/min。
4.如權利要求I所述的管板與換熱管深坡口窄間隙自動氬弧封口焊接方法，其特征在于鈰鎢極的直徑為Φ2. 5，其焊接端被打磨成錐形，且其前端磨出Φ0. 5mm的端面。
5.如權利要求I所述的管板與換熱管深坡口窄間隙自動氬弧封口焊接方法，其特征在于所述自動氬弧封口焊采用PS406電源和TS-2000焊接機頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種管板與換熱管深坡口窄間隙自動氬弧封口焊接方法，其包括以下步驟將坡口進行打磨清理并清洗；裝配好管板與換熱管;將自動鎢極氬弧焊槍定位氣動脹套插入換熱管內壁并通氣脹緊；調整焊槍鎢極軸線與換熱管軸線夾角調整到12.5°-17.5°，調整后，焊槍鎢極端部應位于坡口中部并指向管子與管板坡口根部；在坡口內，從坡口底部到坡口表面布置四層焊道，第一層打底焊為不填焊絲自熔，其余三層均填充的金屬絲；每層單道焊，鎢極采用鈰鎢極；焊接完第一層后，停止焊接，觀察焊縫質量無異常后再逐步后面一層的焊接，直到焊接完成；本發(fā)明自動氬弧封口焊接方法，提高了深、窄坡口封口焊的質量問題和焊接工作效率,焊縫外形美觀，熔合良好，焊縫內部無任何缺陷。
文檔編號B23K9/167GK102717175SQ201210204608
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權日2012年6月20日
發(fā)明者劉洪 , 劉洪偉, 鐘正彬 申請人:東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司