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换热器管板焊接变形控制

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管板焊接变形的形式
管板密封不严,管子拉脱是焊接变形造成的不利影响;管板焊接变形常见的有以下几种形式:
1.管板与壳体焊接后的角变形;
2.管板面拱形变形;
3.管板波浪变形。
管板与壳体焊接后的角变形引起了管板面的拱形变形和管板面波浪变形。
管板焊接变形的原因
筒体与管板焊接的横向收缩变形在厚度方向上的不均匀分布是导致管板焊接变形的主要原因;管板与筒体的焊缝一般为单面单边v型坡口,在焊接时,焊缝的背面和正面的熔敷金属的填充量不一致,从而导致构件平面的偏转,所以这是一个绝对的客观存在的变形。
焊接角变形主要由两种变形组成,即筒体与管板角度变化和管板本身的角变形,前者相当于两个工件对接焊接引起的角变形,后者相当于在管板上堆焊时引起的角变形;而焊接变形的大小主要取决于管板的刚性、坡口角度、焊缝截面形状、焊接线能量、熔敷金属填充量以及焊接操作等。主要原因有有以下几方面:
1.焊接方向不按规范实施;
2.焊接参数不合理,引起局部过热;
3.组装与施焊的顺序未按照规范进行;
4.辅助措施不适当。
根据管板变形的原因及其影响因素,由于双面焊在管板焊接中不能实现的现实基础上,采用单面焊双面成型,焊接时电流过大会引起烧穿、伤及换热管,因此,管板与壳体焊接,应考虑采用小的热输入,减少热量,增加管板刚性,以减少变形。
管板焊接变形的控制
1.对管板的焊接层数进行控制,在对管板进行焊接的过程中,角变形情况和焊接的层数有密切的联系,焊接层数越多,变形就越大,所以在焊接管板的过程中,要控制好焊接的层数,尽可能的降低焊接层数,同时在不影响管板焊接质量的前提下,尽可能的降低焊角的高度。
2.在焊接管板的过程中,要对坡口角度进行控制。一般情况下,焊接面的形状和坡口角度会对焊接接头角度的变化产生非常大的影响,焊接接头的下部和上部的横向收缩量随着坡口角度的逐渐变大而变大,所以在不影响焊接质量的前提下,要尽量的减小坡口角度。
3.按照正确的安装次序进行作业。在进行组装时,首先把折流板、定距管、拉杆安装到管板上,再穿入换热管,把管束装到筒体中,将管板和筒体组对,然后将另一头的筒体和管板进行组对,把管子从管板中引出来,并把伸出距离调整到规定的尺寸标准。
4.对焊接的工艺参数进行控制。在对管板进行焊接的过程中,为了防止因局部温度过高产生形变的情况,要尽可能的使用比较小的参数进行焊接。
5.在对筒体和管板进行焊接的过程中,要使用分段焊接的方法对不同区域的焊缝进行处理。各个焊缝之间要相互分开,从两端往中间使用交叉焊接的方法进行焊接。各个焊缝之间要错开180度。
6.管板和管子的焊接次序。在对管子和管板进行焊接时,要先从焊接管板中间的位置进行焊接,焊接管子的数量要大于总焊接数量的1/3,其中一端管板焊接完一半时,再对另一头进行焊接,在焊接完成后再将刚才未完成的段焊接完成。
7.在对其余的管头进行焊接时,要先从筒体和管板的环缝端进行焊接,并且逐层的向外进行焊接,在焊接的过程中要使用交叉焊接的方法从两端往中间进行焊接,焊接的过程中要保持对称。
8.在焊接过程中使用辅助方法。在对管板进行焊接的过程中,常用的辅助方法有:一是可以使用一个刚性比较高的零件进行固定,二是在管板的中间使用一个比较长的螺栓穿过,并使用螺母对两端进行固定。
9.在对淬硬金属进行焊接时,为了降低焊接热场的分布大小,防止出现因受热不均匀而产生形变的情况发生,可以使用强制冷却的方法进行作业。




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