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1、焊接 1 9 9 3(1 O)1 3 护焊进行焊接修复，其方案选择合理 工艺可 参考文献 靠，具 有成本低，生 产率高、质量好 的优点。1 钱聚璇国内外窄间隙概况 国 外 金 属 加工 (2)自制的NZM3-4 0 0 型钻铤 窄间隙熔 1 9 9 1(1)化极脉冲自动焊机能满足钻铤焊接需要，且工 2 艾盛等小直径超厚壁石油钻采铜管窄间隙P c 一 使 用 杰 ，喜，。电 也 可 用 于 犯 l O m m l；下 各 种 管 道、容器的 焊接。茁 i 9 8 R r 、(3)自制的窄间隙焊抢具有气流保护效 4 陆依成等微机控制窄间隙熔化极脉冲氲弧焊缝 果好、结构紧凑的特点，适用于小直径零件的
2、 自 动跟踪系统 焊接学报 I 9 8 9(4)窄间隙焊。5 朱余荣等结构新颖的窄间隙焊枪焊 接 技术 (4)钻铤 由于直 径小，管壁厚，工 艺上 9 9 2()，有一定难度，但采取了相应措施后，其难点均 M adt nn a w a Ab a】Aanrc。he h l二。n 已圆满解决，钻铤的焊接 修复获得成功，给生 n 丑 m w舯)e sA 口 h y s i c s a n d w e l d p o o l 产单位 带来很大 的经 济效 益。一 I ，b e h a v i o u f L o n d o n：1 9 7 9：3 0 1 镛 扩碍。救 谬材 专匀 f z，一 f 换
3、热 器 管 板 先 胀 后 焊 的 焊 接 工艺。盈庆冷冻机 厂薤骧华，_一 4 摘耍 介绍了采用氦一 氩混合气体髂护焊焊接i 专 锅制换热器管子与管 板先胀后焊的焊接工艺并将焊接结果与氩孤焊作了 对 比 还分析了氪弧 焊、氩 一 氮 混 合 气 体 保 护焊、氨 一 氩 混 台 气 体 保 护焊成 败 的 原 园。T 辱 7 ，EXP ANDI NG W ELDI NG P R OC ES S 0F TUB E S HEET 0F HEAT EXCHANGER Z h u a ng I n r t hu a Ab s t r a c t Exp a n d i ng-we l di n g
4、p r oc e d u r e u s e d f o r t h e f a b r i c a t i o n of b r a s s t u be s h e e t f o r be a t e xc h a n g e r a d o p t i n g He Ar mi xe d s hi e l d i n g g a s we l d i n g p r oc e s s i s i n t r o d uc e dTh e c o mp a r i s o n i s ma d e f or t he r e s u l t s be t we e n He Ar mi
5、x e d g a s a nd p ur e Ar g a s p r o c e s The na s s i s i n d i c a t e d f o r t t m j o i n ti l are a s u s i n g p u r e Ar a r i d Ar-N mi x*d g a s a s s h i e l d i ng f o r t he i xo c e ss 关健词氯一 氩混台气体保护 旱 管子与管扳黄铜 我厂承接一套特殊的船用食品冷藏装置的 生产任务。装置中有六台换热器，其换热管材 质为HA1 7 7 2 A铝 黄铜管，管板 由 HS n 6 2 1
6、 锡 黄铜板与1 6 MA R钢板复合而 成。根 据台 同要 求，换 热管 与管 板的连接采用 先胀后焊工艺。日前，制冷行 业中船用按热器换热营(材露 为 紫铜或黄锕)与管 扳(材质 为蓝铡)u j 连 接一：直采用胀按工艺 为了解奂先胀后焊工艺中的 难题，结台 本厂实际情况，避行了试 验，并 成 功地 焊接 了产 品。1 换热器 结构 尺寸及主要技 术要 求 1 1 绪构尺 寸 按热嚣哲 扳 J：径为2 1 9 mm，浮 为 2 4 ram，i 焊接 i 9 9 3(1 0)其基层厚2 l mm，复合层 车 加 工 后 的 厚度为 3 ra m，每块管板上钻有$1 6 5 m m,3 4 个
7、，孔间 距为2 3 mm。冷凝器规格 为 1 6 mm2 5 mm，管表面轧丝，换热管两端与管板复合层焊接 换热管装配情 况见 图 1。图 l换热管装配(胀接前)示意图 1 2 主要技 术要 求 焊后换热管壳程需进行强度试验和气密性 试验，试验压力分别为3 2 MP a 和 2 2 MP a，试验合格后，进行抽真空试验，用真空泵将壳 体内抽 真空 至绝对压力为0 6 7 k Pa，保持2 4 h，不允许有压力上升。焊接接头应耐海水腐蚀。2焊 接试 验过程(1)采用 NS A一 3 0 0 1 1交直流两用钨极 氩 弧焊机在模拟试件上试焊，待焊缝成形基本满 足要 求后 直 接在产品上试焊。(2)
8、在氩弧焊试焊全部失败 后，考虑采 用混合气体保护焊。首先采用N 一 Ar 混合气体 保护焊，调整氮气与氩气的混合比例及其他焊 接 参数(3)照后，采用He Ar混 台 气 体保护 焊，经多次试焊，获得成功。3 焊接 工艺 3 1 清洗 将换热器垂直放置在盛有丙酮的盆内，将 准备施焊的一端放在丙酮内浸泡2 h，使胀接时 进入换热管 与管 板缝 隙中的油 污脱落下来。3 2 预热 用氧乙炔 中 性 焰 将 管 板 加 热 至 1 7 O 一 1 8 0，加热温度使用表面热 电循温度计控 制。3 3 焊接参数 焊 接参数为。钨极 直径 2 ram；钨极伸 出长 度 7 1 0 ram；焊接电流 l
9、1 0 l l S A；电弧 电压 2 4 V，氩气流量4 0 0 L h j氮气 流 量 2 0 0 L h 管子伸出长度O 5 ram；喷嘴直径 1 2 ra m；填充 金属QS I 3 1(mm)，施焊时只在收弧处 添 加填充金属 直流正极性 施焊 4焊 接结果对 比(1)采用氮一 氩混合气体保护 焊，焊接 过程中锌蒸发、烧损少(见表)，改善了接头 的性能。同时，焊接时产生的 白色烟雾状氧化 锌气体少，焊工操作条件好。由表 可 见，氮一 氩混合气体保护焊焊缝含z n 量和含 A1 量分别 比氩弧焊提高了3 4 和3 2 。，I 奠l 匕 学成分()(2)采用氩弧焊，焊缝表面有气孔，将 焊
10、缝表面铣成与管板齐平后，发现焊缝内部有 许多气孔，主要分布在换热管周围。补焊后，焊缝表面多处开裂。再扑焊，开裂得更严重。而采用氮一 氩混合气体保 护 焊，焊缝表面光滑 美观，无气孔，焊波均匀(图 2)。同样，也 将焊缝铣成与管板齐平，在铣平后的焊缝上再 堆焊，又铣平，再堆焊，反复三次，扑焊处均 未发现裂纹。将冷凝器壳程经气压：3 2 MP a 强 度试验，焊缝无泄漏。再将壳程抽真空至绝对 压力为0 6 7 k P a，保持2 4 h，无压力回升现象。(3)采用 氩 弧 焊，需 将 管 板 预 热到 3 0 0，才能进 行 正常焊接。焊接时，钨极和 喷嘴发红。而采用 氮一 氩 混合气体保护焊，预
11、 热温度可降 低 至 1 7 O 一1 8 0 C，同时，焊接电 流可减小1 O 2 O A，且钨极和喷嘴不发红。(4)采用氩弧焊所焊的两台产品的 4块 标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载w w w.b z f x w.c o m焊接 1 9 9 3(1 0)管板中，有 3 块管板 的复 合 层 连 接 面 开 裂；而 采用 氦 一氩混 合 气 体 保护焊，焊接 6台产 品，1 2 块管 板全部 完 好 _ 图 2氦一 氩混 合气体 保护焊焊缝外观 s分 析与讨论 5 1 氩弧焊 采用手工钨极氩 弧焊 时，焊 接 结 果不 理 想，主要原因有以下三点。(1)先胀后
12、焊 的接 头 比 先 焊 后 胀的接 头，焊接难度大。因为胀接时，渗入换 热器 与 管 板缝隙中的油污，焊前无法 清 洗 干 净。另 外，胀缝及沟槽内的空气和水蒸汽受高温澎胀 而逸出c u。因此，氲弧焊时，焊缝中极易产生 气孔。据文献【2)介绍，在相同的清理条件 下，先胀后焊比先焊后胀出现气孔的几率要大 3 O 一 5 0 倍，手工钨极氩弧焊甚 至达 9 O 一 9 5 倍。(2)氩弧焊时，舍金元素(主要是 Zn)烧损蒸发量大，引起焊缝性能下降，焊缝补焊 后出现裂纹。(3)氩弧 焊时，若不预 热或 预热 温度偏 低，管子与管板之间不能很好地熔合；若预热温 度合适，管板的复合层连接面就很容易开裂
13、。5 2 氲一 氮混合气体保护焊 氩中加入 氮后，电弧的温度比 纯 Ar高。熔化极氩一 氮混合气体主要用 于 铜及铜合金焊 接 。我们将氩一 氨混合气体用 于 钨 极 气体 保护焊，试焊结果，焊缝粗 糙，表 面 气孔密 集，成形极差，管子与管板不能很好地熔合，焊接时 烟雾严重，焊 接过 程不 能很 好地建立 起 来。过 去认为 氮 对 铜 不 产 生化学作用 ，在1 4 0 0 以下时，氮 不溶 于铜。但据文献 5】介绍，在弧柱下面极斑处 的 熔 池处于高温，部分氨可溶入谈处，故增大电弧气氛中氮的分 压，溶入熔池的氮会相应增加，而 使氮气孔数量 增加。同肘，飞溅严重，焊 接质 量极差，不能 满
14、足要求 5 3 氦一 氩混 合气体保 护焊 氩气中加入一定比饲的氦气后，有显著的 效果：(1)氦气显著地增加电弧 电压数值，同 时使电弧收缩，电弧能在焊接电流不大，焊接 速度较高 的情况下，获得较高的能量。据文献(3)介绍：钨极氦弧焊的焊接速度 几乎是两 倍于钨极氩弧焊。因此，焊接时，减少 了合金 元 素的烧损和蒸发，使产 品焊缝经多次补焊，电不开 裂。(2)加氦后，熔池的流动性较好，并 较 清洁，混入氧化物的危险明显减少，使气孔减 少到最小程度。同时，氦能改善焊缝金属的润 湿性，使焊缝表面光滑、均匀(3)加氮后，预热温度大大降低，防止 复合层连接 面开裂。5 4 预热 在该产品焊接时，增大氦
15、气比 例，不进行 预热，同样可以取得理想的效果。考虑到预热不 但能减少氯气用量，而且还可以去除一些缝隙 中的油污。因此，我们 采用较低 温度 的预热。6 结 论(1)黄铜制换热 器管 子与管板 先胀后焊 的焊接工艺，在接头清洁度不高，管板复合层 连接面易开裂的情况下，采 用氦一 氩混合气体 保护焊能获得优质接头。氦气价格 虽然昂贵，但使用该方法焊接后，还是取 得较 好的经济效 益。(2)在满 足产 品技 术要 求的情况下，应 进 行焊 接试 验，尽量 降低 氦 气用量，以降低生 产成本。【下转第2 1 页】w w w.b z f x w.c o m焊接1 9 9 3(1 0)2 1 气，气压为
16、0 5 MP a，压力传给琴键压板，两 侧压板在长度方向上的压力 备 约 2 7 MP a，这 压力足 以使筒体接缝 区发生弹性变形紧贴于钢 垫上。该焊接 夹具 与M Z-i 0 0 0 型 直 流埋弧 焊 机配套，具有 装夹迅速、效 率高、压力均 匀，可靠等优 点。单面焊双面成形采具示意厨 i 弹簧 2 螺性 3 上粱 4 气带 5 琴键压 板 6 水冷铜垫 7 下粱 8 筒体 9 锁紧装置 2 挥 按工艺 简体用剪球下料，不开坡 口，装配时不 留 间隙(要求O O 8 ram)，焊前焊 丝、焊件按 工艺要求清理，铜垫成形槽尺寸6 m ml mm圆 弧，气带压力0 5 MP a 焊荆粒度 6
17、 O 一1 4 目。主要焊接参数见袭 1。寝 1 焊接参数【上接第l 5 贾 参考文献 3 掉缝质量 上述工艺 已用 于生产，以抽 验 批 1 2 0 个 简体为倒，检验结果如下；(1)外观检验，焊缝尺寸见表 2。焊缝 表面无气孔 咬边，焊缝与母材圆滑过渡，焊 缝根部垒焊透、外观检验合格。(2)X射线检验，按 GB 3 3 2 3-8 7标 准 抽验1 2 0 个筒体，1个不合格，缺陷是焊道清理 不净所致 的气孔，焊缝 一次拍片合格 率达9 9 。(3)1 2 0 个筒体试板的力学性 能 试 验结 果见表 2。裹 2挂 验 访 果 竖堡塞重且立!型 壹 缝鲜 正面 背面 冷弯角抗拉强度斯口位置
18、 蔫5 塑12-13 1 一5 08 一 l 1 0 5 5 6 马 釜 母 材 4 结 论 我厂气罐纵缝焊接改用单面焊工艺后，省 去封底焊工序，提高生产效率 一 倍，节 省电 能，提高焊缝质量，气罐质量符合压力容器标 准要求，焊缝一次拍片合格率平均达9 5 ；该 工艺操作简便，劳动条件获得改善，该工艺适 用于小直径薄壁筒体纵缝的焊接。3 姜映中焊接方法及设备：第一分册 电弧焊 北 京：机械工业出版社，1 9 8 1 一 皇 里 罂 皇 塞 践 是 中 国 焊 接 学 会 第 1 委 员 会 组 织 编 著 的 一 本 专 著(主 编：徐 松 英 等)。全 书 共 6 篇 !耋，一 室 警 孽 粤 曼 基 本 理 论；常 见 结 构、不 锈 钢、高 温 哈 章、铝 言 矗 和 钛 台 金 等 薄 垂 主 ；一 焊 篓 喜 堕 塑 兰 ；新 型 电 阻 焊 机 及 微 机 控 制 器、点 焊 机 磊 人 的 设 计 及 有 关 数 介 菇；极 计 睾 粤 等 苎 塾 和 警 ；电 阻 焊 质 量 检 验 和 监 控 技 术；彝 萄 举 呙 并 葺：，亳 _面 若 人 员 及 师 生 使 用、参考。谜书于1 9 9 4 年 1 季度 由机械工业出簸社正式 出版。标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载