專利名稱：具有金屬滲層的管子與管板間的焊接方法及焊接材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬焊接技術(shù)和焊接材料，主要提出一種具有金屬滲層的列管式冷熱交換設(shè)備管子與管板間的焊接方法和焊接材料。
在工程應(yīng)用中，為了防止某些介質(zhì)對(duì)設(shè)備的腐蝕，提高材料的允許使用條件，常用表面化學(xué)熱處理的方法，在普通碳鋼和低合金鋼的表面進(jìn)行滲鋁、滲鈦、鋁鈦共滲、鋁硅共滲等表面處理，來提高設(shè)備的使用壽命，用普通材料來代替一些貴重的緊缺材料，從而節(jié)省工程造價(jià)，這些具有金屬滲層的材料之間不可避免地要進(jìn)行焊接，特別是當(dāng)具有金屬滲層的列管式冷熱交換設(shè)備管子與管板間進(jìn)行焊接時(shí)，在焊縫和熔合線部位，金屬滲層的連續(xù)性遭到破壞，使這一部位的耐蝕性大大降低，從而影響了具有金屬滲層設(shè)備的整體使用壽命，也嚴(yán)重影響了具有金屬滲層材料的使用范圍，這一問題長期沒能得到很好解決。
本發(fā)明的目的在于提供一種焊接方法和焊接材料，從而解決具有金屬滲層的冷熱交換設(shè)備管子與管板間由于焊接，使?jié)B層連續(xù)性遭到破壞，使設(shè)備使用壽命降低的問題。
本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)是當(dāng)具有金屬滲層的列管式冷熱交換設(shè)備管子與管板焊接時(shí)，使焊縫處具有與金屬滲層相同的耐蝕性，連接處有良好的密封性；列管式冷熱交換設(shè)備管程和殼程分別走不同溫度的兩種介質(zhì)。在常規(guī)焊接中管子與管板間的連接焊縫兩側(cè)受到來自于管程和殼程介質(zhì)的腐蝕。為解決這一問題，本發(fā)明的焊接方法是將靠近焊接縫一側(cè)的管板孔適當(dāng)擴(kuò)大，當(dāng)管子與管板定位后，用釬焊的方法使釬焊材料在管子與管板的間隙填充釬焊材料，使管子與管板間形成一個(gè)環(huán)套狀密封帶，釬焊材料根據(jù)設(shè)備的最高允許使用溫度確定，第二步根據(jù)滲層材料和使用條件，選用既與母材有良好互溶性、又有良好耐蝕性的鎳基合金焊絲，在氬氣保護(hù)下將管子與管板間進(jìn)行熔化焊接，鎳基合金焊絲的成分為鎳50％-99.9％，當(dāng)焊絲中含有鈦、鉻、鐵成分時(shí)，鎳的含量可稍低，而鈦控制在10％以下，鉻25％以下，鐵在15％以下。
釬焊材料一般可采用鉛錫基、銅基、鋁基合金材料。
本發(fā)明的兩步焊接過程形成的焊縫，既具有良好的耐蝕性，又具有良好的密封性；鎳基合金焊絲與母材熔合形成的焊縫，經(jīng)過多種介質(zhì)條件下試驗(yàn)，耐蝕性與滲層耐蝕性基本相同，但是在焊接過程中，不可避免在少數(shù)焊縫的局部出現(xiàn)咬邊咬肉現(xiàn)象，盡管這種咬邊咬肉現(xiàn)象很少、很輕微，但它足以破壞母材僅0.05～0.20mm的金屬滲層，母材上任何部位的金屬滲層遭到破壞，都會(huì)使該處的腐蝕加劇，焊縫破壞，出現(xiàn)管程與殼程之間的泄露，本發(fā)明用釬焊的方法，使管子與管板孔間的間隙處形成一個(gè)釬焊材料的環(huán)狀密封帶，這一釬焊材料的作用有二；一是它完全隔絕了殼程介質(zhì)對(duì)縫的侵蝕，二是即使管程介質(zhì)腐蝕使焊縫局部破壞，管程介質(zhì)也不會(huì)泄露到殼體內(nèi)，從而提高了設(shè)備的使用壽命。
附圖
為本發(fā)明焊接的示意圖。
圖中，1、管板，2、管子，3、釬焊料，4、熔化焊焊縫。
實(shí)施例工作部件為煉油廠列管式冷卻器，第一步先采用釬焊的方法，釬焊材料采用鉛錫基合金材料，在管子與管板孔間隙處形成一個(gè)環(huán)狀密封帶，第二步采用鎳基合金焊絲，在氬氣保護(hù)下將管子與管板間進(jìn)行熔化焊接，鎳基合金焊絲中的鎳含量為99％以上。
權(quán)利要求
1.具有金屬滲層的管子與管板間的焊接方法及焊接材料，其特征在于當(dāng)具有金屬滲層的列管式冷熱交換設(shè)備管子與管板間焊接時(shí)，焊接過程分兩步進(jìn)行，第一步用釬焊的方法，將釬焊材料填充在管子與管板孔之間的間隙中，在管子與管板間隙處形成環(huán)套狀密封帶，第二步用熔化焊的方法，采用既與母材有良好互溶性，又有良好耐蝕性的鎳基合金焊絲，進(jìn)行熔化焊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有金屬滲層的管子與管板間的焊接方法及焊接材料，其特征在于在第二步熔化焊中，根據(jù)滲層性質(zhì)不同，所選用的鎳基合金焊絲鎳含量為50％-99.9％。
全文摘要
本發(fā)明的主要目的是解決具有金屬滲層的管子與管板間由于焊接造成焊縫處金屬滲層破壞，導(dǎo)致焊縫處耐蝕性降低，從而影響設(shè)備的整體使用壽命問題。本發(fā)明的方法是，當(dāng)具有金屬滲層的管子與管板定位后，進(jìn)行兩次焊接，第一次用釬焊的方法，將釬焊材料填充在管子與管板的間隙中，在間隙處形成環(huán)套狀密封帶，第二次用熔化焊的方法，用既與母材有良好互溶性，又有良好耐蝕性的鎳基合金焊絲，將管子與管板間進(jìn)行熔化焊接。
文檔編號(hào)B23K1/00GK1153690SQ9610171
公開日1997年7月9日 申請日期1996年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月5日
發(fā)明者黃月義, 錢士利, 趙廣亮 申請人:黃月義