專利名稱：全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接領(lǐng)域的焊接方法，具體涉及一種全鈦凝汽器鈦管與鈦管板 密封焊方法。
背景技術(shù)：
汽輪機(jī)冷凝器要求有很高的氣密性，以往使用銅合金管冷凝器往往由于冷凝管 腐蝕破壞引起泄漏，是造成電廠非計(jì)劃停機(jī)的一項(xiàng)重要原因。
另外，引起泄漏的另一個(gè)原因是管子與管板連接處發(fā)生輕微泄漏造成的。薄壁 鈦管非常薄，壁厚只有0.5 0.7毫米，可脹性差，因此脹管連接強(qiáng)度低氣密性差。
大型冷凝器受運(yùn)輸?shù)仍虻南拗?，不可能在工廠內(nèi)制造組裝完畢運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)，只 能采取在工地組裝，進(jìn)行穿管、脹管、焊接作業(yè)。在工地廠房尚未封閉，土建施工和 汽輪機(jī)主機(jī)輔機(jī)安裝工作同時(shí)進(jìn)行交義作業(yè)的情況下，要使焊接環(huán)境滿足鈦材的焊接要 求，并使數(shù)量眾多的焊口獲得恒定一致的質(zhì)量，是個(gè)比較困難的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用全鈦凝汽器鈦管與鈦管板的焊接達(dá)到最好的焊接 效果。
上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊方法，按照成型尺寸的要求選擇參數(shù)，首先要 求焊道寬度不超過(guò)孔橋?qū)挾鹊囊话耄?lt;3mm，其次是焊道余高和管內(nèi)側(cè)凸起尺寸平 齊；鈦材焊接時(shí)用氬氣保護(hù)焊縫正面、焊縫反面和處于200°C以上的焊接區(qū)域，焊接過(guò) 程中進(jìn)行焊縫正面保護(hù)和焊縫背面保護(hù)。
所述的全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊方法，所述的焊縫正面保護(hù)在保護(hù)罩 內(nèi)氣體單獨(dú)使用一個(gè)氣瓶，不受焊接起停影響按給定的流量連續(xù)送氣，保護(hù)罩內(nèi)的氣體 流量為每分鐘4-6升。
所述的全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊方法，所述的焊縫背面保護(hù)首先采取 先脹管后焊接的工藝，焊接時(shí)可斷絕空氣的侵入，保護(hù)焊縫的背面，在焊接噴嘴外面還 有一個(gè)直徑110毫米的圓形保護(hù)氣罩。
有益效果
1.本發(fā)明選用了優(yōu)良耐腐蝕性能的鈦冷卻管，能避免冷卻管腐蝕破壞引起的泄漏。
2.本發(fā)明在脹管之后將管子焊到管板上，可消除這種潛在的泄漏源；因此鈦管 與鈦管板的密封焊是制造無(wú)淺漏冷凝器的一項(xiàng)關(guān)鍵工藝技術(shù)。
3.本發(fā)明使鈦管板的焊接質(zhì)量達(dá)到了預(yù)期的目的和效果，最終水壓試驗(yàn)32520個(gè)焊口無(wú)一滲漏。
4.本發(fā)明使焊接及焊縫區(qū)金屬冷卻過(guò)程都處于噴嘴及保護(hù)罩的雙層氣流保護(hù)之下；由于鈦對(duì)氧氣極其敏感，為增強(qiáng)保護(hù)效果，在不造成紊流的條件下，采用了適宜的 脈沖電流得到了最佳的焊道外觀成型。
5.本發(fā)明脹管后將消除管與管板孔之間的縫隙，并且有一定的密封性，縮短施 工周期，采用較大的脈沖電流與較高的焊接速度相搭配，使每一個(gè)焊口的焊接時(shí)間減少 到21秒種。
6.本發(fā)明使用的程序控制A22型管與管板脈沖自動(dòng)氬弧焊機(jī)，該機(jī)電源帶有穩(wěn) 壓補(bǔ)償裝置，可避免網(wǎng)絡(luò)電壓變化而引起焊接電流波動(dòng)，使焊接規(guī)范不受網(wǎng)絡(luò)電壓變化 的影響，保證了薄壁鈦管焊接時(shí)對(duì)工藝過(guò)程穩(wěn)定性的要求。該機(jī)是有自動(dòng)提供3秒鐘導(dǎo) 前保護(hù)氣流和15秒鐘滯后保護(hù)氣流的功能，在焊接噴嘴外面還有一個(gè)直徑110毫米的圓 形保護(hù)氣罩，以適用于鈦材的焊接。


附圖1本發(fā)明所用設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是附圖1中鈦管與鈦管板的連接剖視圖。
附圖3是附圖1中鈦管與鈦管板焊接后視圖。
附圖4是附圖1中鈦管與鈦管板的結(jié)構(gòu)圖。
附圖5是本發(fā)明采用氬氣焊、氬氦混合氣體焊、氦氣焊形成的形狀與熔透形式 的比較圖。
附圖6是本發(fā)明的焊道外觀成型圖。
附圖7是本發(fā)明的脈沖電流與焊道余高和管內(nèi)凸起尺寸關(guān)系圖。
附圖8是本發(fā)明的清理作業(yè)程序示意圖。
附圖9是本發(fā)明的每塊管板分區(qū)焊接順序圖。
附圖10是附圖9的每區(qū)的焊接順序圖。附圖11是本發(fā)明的鈦材在凝固溫度前后氫氣溶解度的變化圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
一種全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊方法，按照成型尺寸的要求選擇參數(shù)，首 先要求焊道寬度不超過(guò)孔橋?qū)挾鹊囊话?，?lt;3_，其次是焊道余高和管內(nèi)側(cè)凸起尺寸 平齊；鈦材焊接時(shí)用氬氣保護(hù)焊縫正面、焊縫反面和處于200°C以上的焊接區(qū)域。采用 不同保護(hù)氣體焊道的形狀與熔透形式不同，首先采用氬弧焊道形狀與熔透形式9;其次 采用氬氦混合氣體焊道形狀與熔透形式10 ；第三采用氦氣焊道形狀與熔透形式11。
實(shí)施例2
實(shí)施例1所述的全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊方法，所述的焊縫正面保護(hù) 在保護(hù)罩內(nèi)氣體單獨(dú)使用一個(gè)氣瓶，不受焊接起停影響按給定的流量連續(xù)送氣；使用較 大的氣體流量，保護(hù)罩內(nèi)的氣體流量為每分鐘4-6升。
所述的全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊方法，所述的焊縫背面保護(hù)首先采取 先脹管后焊接的工藝，焊接時(shí)可斷絕空氣的侵入，保護(hù)焊縫的背面。
實(shí)施例3
一種全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊裝置，其組成包括，具有氬氣進(jìn)氣口 3的 保護(hù)罩2，所述的保護(hù)罩2連接鈦管板4，所述的鈦管板4連接鈦管5，所述的保護(hù)罩2內(nèi) 探入有噴槍8，所述的噴槍7連接空心棒6，所述的噴槍8具有噴嘴1，所述的噴嘴1連接 電極7。
實(shí)施例3
實(shí)施例1或2所述的全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊方法，沙角電廠1#機(jī)是20 萬(wàn)千瓦三排汽冷凝器機(jī)組，冷卻管與管板材質(zhì)均使用工業(yè)純鈦，稱為全鈦冷凝器。其鈦 材由日本神戶制鋼供貨。
鈦管板使用日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISH4600中的3級(jí)鈦板，牌號(hào)為TP49H (神戶制鋼牌 號(hào)(KS-70)，熱軋后經(jīng)675°C 士25°C保溫2小時(shí)退火處理供貨。管板厚度30mm，尺寸 為沈40X4740mm，化學(xué)成分和機(jī)械性能分別列于表1和表2。
表1鈦管板的化學(xué)成分
成分C (%)Fe (%)N (%)0 (%)H (%)Ti (%)備注JISH4600 TP49H^0. 10^0. 30彡 0.05彡0. 30彡 0.010彡 99. 3實(shí)際成分 (三張管 板成分成 分范圍)0. 07 0.090. 11 0. 1430. 0046 0. 00720. 157 0. 1910.0022 0. 0037>99. 3
表2鈦管板的機(jī)械性能
性能 狀態(tài)熱處理狀態(tài)抗拉強(qiáng)度ο kg/mm2屈服強(qiáng)度 ο 0. 2kg/mm2延伸率％ (50mm)JISH460049 63彡35彡18TP49H實(shí)際性能 (三張管板)675°C±25*C58 6346 5023 25
5
鈦管為日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISH4631中的2極純鈦，牌號(hào)TJH35W (神戶制鋼牌號(hào) KS50)的薄壁焊接鈦管，沒有進(jìn)行消除應(yīng)力退火處理。尺寸規(guī)格有如下二種
規(guī)格Φ25Χ0.5 有 9204 根；規(guī)格 Φ 25 X 0.7 有 9204 根。
鈦管的成分與性能列于表3和表4
表3鈦管的化學(xué)成分
權(quán)利要求
1.一種全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊方法，其特征是按照成型尺寸的要求選擇 參數(shù)，首先要求焊道寬度不超過(guò)孔橋?qū)挾鹊囊话耄?lt;3mm，其次是焊道余高和管內(nèi)側(cè) 凸起尺寸平齊；鈦材焊接時(shí)用氬氣保護(hù)焊縫正面、焊縫反面和處于200°C以上的焊接區(qū) 域，焊接過(guò)程中進(jìn)行焊縫正面保護(hù)和焊縫背面保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊方法，其特征是所述的 焊縫正面保護(hù)在保護(hù)罩內(nèi)氣體單獨(dú)使用一個(gè)氣瓶，不受焊接起停影響按給定的流量連 續(xù)送氣，保護(hù)罩內(nèi)的氣體流量為每分鐘4-6升。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊方法，其特征是所述 的焊縫背面保護(hù)首先采取先脹管后焊接的工藝，焊接時(shí)可斷絕空氣的侵入，保護(hù)焊縫 的背面，在焊接噴嘴外面還有一個(gè)直徑110毫米的圓形保護(hù)氣罩。
全文摘要
全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊方法。汽輪機(jī)冷凝器要求有很高的氣密性，以往使用銅合金管冷凝器往往由于冷凝管腐蝕破壞引起泄漏，是造成電廠非計(jì)劃停機(jī)的一項(xiàng)重要原因。一種全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊方法，按照成型尺寸的要求選擇參數(shù)，首先要求焊道寬度不超過(guò)孔橋?qū)挾鹊囊话?，即?mm，其次是焊道余高和管內(nèi)側(cè)凸起尺寸平齊；鈦材焊接時(shí)用氬氣保護(hù)焊縫正面、焊縫反面和處于200℃以上的焊接區(qū)域。本發(fā)明用于全鈦凝汽器鈦管與鈦管板密封焊。
文檔編號(hào)B23K9/095GK102019486SQ20101053455
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者劉宏偉, 支偉東, 李媛 申請(qǐng)人:哈爾濱北方電力開發(fā)有限公司