專利名稱：：低壓換熱器低合金鋼管板與不銹鋼管子的封口焊工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于低壓換熱器低合金鋼管板與不銹鋼管子的封口焊工藝。
背景技術(shù)：
：目前針對低壓換熱器低合金鋼管板與不銹鋼管子的封口焊工藝，由于管板多為SA350LF2等低合金鋼，管子為SA213TP304等奧氏體不銹鋼，為使焊后二者結(jié)合的更好，如圖l所示，普遍采用以下方法1)管板5焊前預(yù)熱；2)在管板5平面堆焊過渡層7和面層6，第一次堆焊的不銹鋼材料為ER309L，第二次堆焊的不銹鋼材料為ER347;3)管板焊后后熱及熱處理；4)兩次立車(粗車和精車)，將堆焊層6車平；5)堆焊層6的100。/。UT+100。/。PT探傷，再精車堆焊層6至圖紙尺寸；6)在堆焊層6及管板5鉆若干管孔；7)將不銹鋼管子4穿過低合金鋼管板5和堆焊層6的管孔，對不銹鋼管子4和堆焊層6進(jìn)行手工氬弧焊或自動氬弧焊；通過此方法，可使管板5和管子4結(jié)合牢固，使用不易產(chǎn)生裂紋，但由于工序較多，加工繁瑣、費時，生產(chǎn)效率低、成本高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種低壓換熱器低合金鋼管板與不銹鋼管子的封口焊工藝，它具有工序少、加工簡單、省時的優(yōu)點，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，且焊縫無裂紋，完全能滿足低壓換熱器長期穩(wěn)定的運行。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的低壓換熱器低合金鋼管板與不銹鋼管子的封口焊工藝，其特征在于包括以下步驟將不銹鋼管子裝于低合金鋼管板中的管孔中，管子超出管板的端部0-1.0毫米，管板不開坡口，對不銹鋼管子和低合金鋼管板進(jìn)行手工氬弧焊或自動氬弧焊，進(jìn)行氬弧焊時其工藝參數(shù)如下電壓10-16V，電流50-110A，焊接速度0.6-1.2毫米/秒。本發(fā)明將不銹鋼管子和低合金鋼管板直接焊接，通過控制焊接工藝參數(shù)，使用較小的電流和較快的焊接速度，可將焊縫中脆性較大的馬氏體組織控制在較低的范圍內(nèi)，減少馬氏體帶的寬度，焊接接頭的韌性較好；由于不開坡口，焊縫的拘束應(yīng)力也較小，另一方面管板不開坡口比管板開坡口的熔合比小，更好的控制了焊縫金屬的稀釋，管板熔化后在焊縫金屬中所占質(zhì)量比要更小，即稀釋度小，熔合比穩(wěn)定，由焊縫材料來主控焊縫金屬的成分和組織，焊縫得到抗裂性好的組織，使得焊縫無裂紋，全能滿足低壓加熱器實際工作溫度低、管內(nèi)外溫差小、壓力小的工況條件，使用時也無裂紋產(chǎn)生，但本工藝的工序大大減少，加工簡單、省時，生產(chǎn)效率大為提高，大大降低了低壓換熱器的生產(chǎn)成本。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在氬弧焊時還使用含鉻重量百分比》19.5%和含鎳重量百分比》9%的焊絲，送絲速度為2.5-3.15毫米/秒；使用含鉻和鎳較高的焊絲，在焊縫中增加鉻和鎳的含量，可進(jìn)一步降低焊縫中馬氏體組織的含量，增加奧氏體和鐵素體的含量，增加焊接接頭的韌性，焊縫無裂紋；綜上所述，本發(fā)明具有工序少、加工簡單、省時的優(yōu)點，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，且焊縫無裂紋，完全能滿足低壓換熱器長期穩(wěn)定的運行。圖l為現(xiàn)有低壓換熱器低合金鋼管板與不銹鋼管子焊后的局部結(jié)構(gòu)圖。圖2為通過本發(fā)明得到的低壓加熱器低合金鋼管板與不銹鋼管子焊后的局部結(jié)構(gòu)圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明的低壓加熱器低合金鋼管板與不銹鋼管子的封口焊工藝，由圖2所示，包括以下步驟將不銹鋼管子1裝于低合金鋼管板2中的管孔中，管子1超出管板2的端部0-1.0毫米，管板2不開坡口，對不銹鋼管子1和合金鋼管板2進(jìn)行手工氬弧焊或自動氬弧焊，進(jìn)行氬弧焊時使用材質(zhì)為ER309的焊絲(其所含鉻重量百分比為23-25%、含鎳重量百分比為12-14%)，其工藝參數(shù)如下電壓10-16V，電流50-110A，焊接速度O.6-1.2毫米/秒，送絲速度為2.5-3.15毫米/秒。奧氏體不銹鋼與低合金鋼焊接時，由于母材金屬對焊縫金屬的稀釋作用，在低合金鋼一側(cè)的碳通過焊縫邊界向高合金焊縫中迀移擴(kuò)散，分別在焊縫邊界兩側(cè)形成脫碳層和增碳層，即在低合金鋼母材側(cè)形成脫碳層，在另一側(cè)為增碳層，在焊縫中出現(xiàn)馬氏體組織，使焊接接頭的脆性增大，韌性降低；而本發(fā)明在氬弧焊時使用含鉻和鎳的焊絲，通過控制焊接工藝參數(shù)，使用較小的電流和較快的焊接速度，可抑制低合金鋼一側(cè)的碳向高合金焊縫中迀移擴(kuò)散，減小焊縫中馬氏體組織的量；通過焊絲在焊縫中增加鉻和鎳的含量，可將焊縫中脆性較大的馬氏體組織進(jìn)一步控制在較低的范圍內(nèi)，增加了奧氏體和鐵素體的含量，使得焊接接頭的韌性好；焊縫中的平均拘束應(yīng)力與焊接坡口角度有關(guān)，焊接坡口角度越大，其拘束應(yīng)力越大，更容易使焊縫產(chǎn)生裂紋；本發(fā)明中由于管板2不開坡口，焊縫的拘束應(yīng)力也較小，焊縫不易產(chǎn)生裂紋；另一方面管板2不開坡口比管板開坡口的熔合比小，更好的控制了焊縫金屬的稀釋，管板熔化后在焊4縫金屬中所占質(zhì)量比要更小，即稀釋度小，熔合比穩(wěn)定，由焊縫材料來主控焊縫金屬的成分和組織，焊縫得到抗裂性好的組織；通過認(rèn)真分析低壓加熱器(低壓換熱器的一種)與高壓換熱器的運行工況，以30萬千瓦3tt高壓換熱器、低壓加熱器為例，其水側(cè)、汽側(cè)的技術(shù)參數(shù)其如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從上表可看出低壓加熱器比高壓加熱器的壓力、溫度低很多，不銹鋼與合金鋼的線膨脹系數(shù)不一樣，在高壓加熱器中產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，不銹鋼的異種鋼接頭在高溫下長時間運行期間，熔合區(qū)將產(chǎn)生相當(dāng)大的附加蠕變，線賬系數(shù)差異產(chǎn)生最大的不利影響，更突出地表現(xiàn)在運行溫度波動(特別是開、停車)時，焊接接頭處于熱疲勞狀態(tài)；由于低壓加熱器實際工作溫度低，管內(nèi)外溫差小，壓力小，只要封口焊焊縫無裂紋，使用時也無裂紋產(chǎn)生，低壓加熱器完全能采用管板直接與不銹鋼管子進(jìn)行封口焊，保證低壓加熱器長期穩(wěn)定的運行，但本工藝的工序大大減少，取消了預(yù)熱、堆焊、熱處理、立車、探傷、鉆孔等工序，加工簡單、省時，由于管板上的管子至少在一千根以上，使得低壓加熱器的生產(chǎn)效率大為提高，每塊管板節(jié)約成本共6萬元，大大降低了低壓加熱器的生產(chǎn)成本。權(quán)利要求1.一種低壓換熱器低合金鋼管板與不銹鋼管子的封口焊工藝，其特征在于包括以下步驟將不銹鋼管子裝于低合金鋼管板中的管孔中，管子超出管板的端部0-1.0毫米，管板不開坡口，對不銹鋼管子和低合金鋼管板進(jìn)行手工氬弧焊或自動氬弧焊，進(jìn)行氬弧焊時其工藝參數(shù)如下電壓10-16V，電流50-110A，焊接速度0.6-1.2毫米/秒。2.如權(quán)利要求l所述的低壓換熱器低合金鋼管板與不銹鋼管子的封口焊工藝，其特征在于在氬弧焊時還使用含鉻重量百分比》19.5%和含鎳重量百分比》9%的焊絲，送絲速度為2.5-3.15毫米/秒。全文摘要本發(fā)明公開了一種低壓換熱器低合金鋼管板與不銹鋼管子的封口焊工藝，包括以下步驟將不銹鋼管子裝于低合金鋼管板中的管孔中，管子超出管板的端部0-1.0毫米，管板不開坡口，對不銹鋼管子和低合金鋼管板進(jìn)行手工氬弧焊或自動氬弧焊，進(jìn)行氬弧焊時其工藝參數(shù)如下電壓10-16V，電流50-110A，焊接速度0.6-1.2毫米/秒；作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在氬弧焊時還使用含鉻重量百分比≥19.5％和含鎳重量百分比≥9％的焊絲，送絲速度為2.5-3.15毫米/秒。本發(fā)明具有工序少、加工簡單、省時的優(yōu)點，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，且焊縫無裂紋，完全能滿足低壓換熱器長期穩(wěn)定的運行。文檔編號B23K9/028GK101670478SQ20091030869公開日2010年3月17日申請日期2009年10月23日優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日發(fā)明者劉自軍,濤張,潘乾剛,陳小明,川馬申請人:東方鍋爐(集團(tuán))股份有限公司