20鋼/16Mn鋼換熱器管-板焊接工藝研究

　　摘 要：本文通過對20#鋼與16MnR異種材質(zhì)換熱器管，焊接中常見的問題，進(jìn)行了分析并提出解決措施。根據(jù)GB151-1999標(biāo)準(zhǔn)選擇合理的焊接坡口與換熱管伸出長度，結(jié)合實際生產(chǎn)情況，經(jīng)過不斷試驗，制定合理的焊接規(guī)范。
　　關(guān)鍵詞：20#鋼換熱管 16MnR焊接工藝評定 手工電弧焊 焊接接頭
　　中圖分類號：TG44 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1672-3791(2011)04(a)-0000-01
　　
　　換熱器是化工生產(chǎn)中的重要設(shè)備，尤其是管殼式換熱器，因其結(jié)構(gòu)堅固，適應(yīng)性強，清理維修方便，制造工藝成熟等優(yōu)點，成為主要的化工換熱設(shè)備，而碳鋼換熱器因其投資成木低，制作工藝簡單被化工企業(yè)所青睞。在換熱器的生產(chǎn)過程中，經(jīng)常遇到換熱管材質(zhì)為20#碳素鋼管需要與16MnR低合金鋼管板進(jìn)行焊接的情況。根據(jù)GB151標(biāo)準(zhǔn)，焊縫的焊角高度必須不小于1.4倍的管壁厚，即為2.8mm。但是在實際生產(chǎn)中，如果在裝配和焊接過程中出現(xiàn)偏差，焊接時很容易產(chǎn)生缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。
　　管板與換熱管焊接中常見的質(zhì)量問題
　　由于異種鋼焊接接頭的化學(xué)成分不均勻性及由此引起的組織和力學(xué)性能、界面組織的不穩(wěn)定性以及應(yīng)力變形的復(fù)雜性等。只有在掌握異種鋼的焊接特點和規(guī)律的基礎(chǔ)上，才能制定正確的焊接工藝，保證焊接質(zhì)量。而20與16MnR形成焊縫的化學(xué)成分、物理性能與母材均有不同，焊接時必須采取一定的焊接工藝才能獲得滿足要求的焊接接頭。在制定焊接工藝時，要根據(jù)實際生產(chǎn)條件選擇焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數(shù)并采取相應(yīng)措施。
　　鐵銹、氧化皮清理不干凈
　　碳索鋼換熱管管端外表面應(yīng)除銹，用于焊接時，管端清理長度應(yīng)不小于管外徑，且不小于25mm，用于脹接時，管端應(yīng)呈現(xiàn)金屬光澤，其長度不小于二倍的管板厚度。制作中經(jīng)常出現(xiàn)換熱管管端不除銹、除銹不干凈或除銹長度偏短等等。GB151-1999中只規(guī)定了換熱器除銹，其實16Mn鍛管板和碳鋼折流板在金加工后靜置一、二天后就生銹，組裝前往往忽視管板和折流板除銹，組裝后不清理換熱管端和管板端面直接點焊。
　　管板孔坡口深度不足
　　國標(biāo)GB151-1999中規(guī)定，Ф25換熱器管板坡口深度L3不得小于2mm，而實際制作中有時沒有坡口，或開的坡口較淺，未達(dá)到2mm以上。
　　換熱管伸出長度不符合規(guī)定
　　換熱管最小伸出長度，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Ф25換熱管應(yīng)不小于1.5 mm，壓力較高時不小于2.5mm。由于制作時換熱管尺寸定位不準(zhǔn)、下料時換熱管沒有完全放人定位槽、殼體長度尺寸不準(zhǔn)等等，使得組裝后的換熱管伸出尺寸長短參差不齊。
　　預(yù)防措施
　　徹底清理管端、管板、折流板鐵銹和氧化皮
　?、儆糜诤附訒r換熱管端清理長度大于25