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摘 要:以碳钢换热管与不锈钢堆焊层的管子管板的封口焊为例,介绍了管子管板封口焊的焊接工艺制定及其产品的焊接。并通过一系列焊接工艺试验,确定采用管子内缩管板和高铬镍焊材及自动脉冲钨极氩弧焊方法,提高了管子管板的焊接质量和可靠性。
关键词:换热器;管子内缩管板;封口焊
1 概述
管子与管板的连接常采用管子外伸管板的型式,随着高参数机组在电厂使用增多,换热器管子管板的接头越来越多地采用管子内缩管板的型式。为提高管子管板焊接质量和可靠性,使之具有良好的致密性,对管子内缩管板接头型式进行了一系列工艺试验,得出适宜的焊接参数,确保良好的焊接接头。本文就试验及在产品上的应用作介绍。
2 焊接工艺和焊接设备的选择
为某电厂制造的高压加热器,由于其参数较高,管子管板的连接采用了管子内缩管板2ｍｍ,管板开2×45°坡口的连接型式(见图1)。管板为不锈钢堆焊层,换热管为碳钢,规格为 19 05ｍｍ×2 34ｍｍ。
因低碳钢和不锈钢的导热系数、线胀系数和化学成分有较大差异(见表1,2),所以对焊接工艺和焊接材料的选择应考虑到:严格控制熔合比,避免在焊接过程中由于稀释作用导致不锈钢焊缝中出现马氏体组织,从而增大焊接接头脆性,甚至产生裂纹;减小脱碳层和渗碳层的宽度以避免接头高温持久强度下降;避免低碳钢熔合区形成高硬度的马氏体脆性层。
由于碳钢换热管的基体是铁素体加珠光体,焊接时碳元素从母材一侧通过熔合区向奥氏体焊缝迁移,结果,靠近熔合线的碳钢母材侧出现脱碳层而软化,在奥氏体焊缝侧出现增碳层而硬化,随着线能量的增加,增碳层和脱碳层的宽度也在增加。
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