CN102896407B - 一种管板焊焊接接头工艺 - Google Patents
一种管板焊焊接接头工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102896407B CN102896407B CN201210398886.0A CN201210398886A CN102896407B CN 102896407 B CN102896407 B CN 102896407B CN 201210398886 A CN201210398886 A CN 201210398886A CN 102896407 B CN102896407 B CN 102896407B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- groove
- tube
- convex lip
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 12
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 11
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
一种管板焊焊接接头工艺。涉及进行管、板焊接时焊接接头工艺措施的改进。提供了一种在确保焊缝无隙的同时，能增加轴向连接力，且焊接后不损伤管体的管板焊焊接接头工艺。所述板面上开设有用于穿设所述管的通孔，所述通孔的孔口处开设倒锥台形的焊接坡口，所述焊接工艺包括自熔焊工序和填丝焊接工序，在所述坡口底端的下口缘处设有一圈凸唇翻边；在进行所述自熔焊接工序时，使得所述凸唇翻边熔化，在坡口的底部形成一圈自溶性熔池，且所述自溶性熔池将所述管的外壁和坡口底端尖角处熔接为一体；本发明对坡口底部结构进行改进后，结合焊接工艺的调整，即便管的顶部高于板面，也能有效避免管壁烧蚀，确保坡口底部无空隙。
Description
技术领域
本发明涉及进行管、板焊接时焊接接头工艺措施的改进。
背景技术
现有技术中管、板之间的密封焊接加工已经为常规技术手段。但随着设备中介质的改变，压力的增加，对管板焊接的要求逐步提高。常规的管板焊接结构如图8、9所示，焊料3形成的熔池填充在焊接坡口中，但由于焊料3的流动性较低，坡口下部尖角（一圈）部位容易出现若干空隙30。该处空隙30会出现以下问题：1、壳程腐蚀介质易存留，扩大空隙30；2、管壁母线焊接长度不均，造成焊接轴向力不等，产生不规则的内应力；降低焊接部位的轴向连接力。对上述焊接缝进行“探伤拍片”时，会很清楚地发现存在的空隙30。
为此，国家知识产权局 “申请号：201110038817.4，申请日：2011-2-16，名称：一种换热器管板与换热管焊接接头的焊接方法”的专利文献，公开了一种换热器管板与换热管焊接接头的焊接方法，如图9所示，在换热管与管板组装中采用凹进管板表面0.5-1mm的结构。该文中声称：这样在焊接中钨极很容易地深入到换热管与管板夹角根部，在自熔焊接时，电弧能到达尖角位置，根部能够完全熔透，不留任何空腔，防止了壳程腐蚀介质的存留，避免间隙腐蚀，提高了焊缝的使用寿命。
但技术方案存在两个方面的问题（如图10所示）：
第一、焊料3凝固后形成的焊接区域在管1外壁上的连接高度L降低，使得管1、板2之间轴向连接力也随之降低。
第二、自熔时会存在两个弊端，一是管壁会“熔穿”，原因是：板2由于尺寸大，能吸收更多的热能；管1尺寸小，吸收的热能少，在等量吸收氩弧焊机钨极4的热能时，管1“烧穿”了（烧蚀孔10）的情况下，板2可能还未达到自熔程度。二是管口内侧会“过烧”；从该文献的图3（本案附图10）可以清楚地看出，该对比文件的技术方案焊料3凝固后覆盖了管1的管头端面，使得管头内口形成一圈“过烧”区11（管1一般采用耐腐蚀的不锈钢制作），会严重降低设备管程的耐腐蚀能力，影响管程接头部位的连接强度。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种在确保焊缝无隙的同时，能增加轴向连接力，且焊接后不损伤管体的管板焊焊接接头工艺。
本发明的技术方案是：所述板面上开设有用于穿设所述管的通孔，所述通孔的孔口处开设倒锥台形的焊接坡口，所述焊接工艺包括利用氩弧焊机对坡口底端尖角处的自熔焊工序和填丝焊接工序，在所述坡口底端的下口缘处设有一圈凸唇翻边；在进行所述自熔焊接工序时，将所述氩弧焊机的钨极对准所述凸唇翻边的凸唇的外侧位置行走，使得所述凸唇翻边熔化，在坡口的底部形成一圈自溶性熔池，且所述自溶性熔池将所述管的外壁和坡口底端尖角处熔接为一体；
然后，再实施所述填丝焊接工序。
所述焊接坡口的坡口角度为：60°≥α＞45°。
所述管的顶端口高于所述板面2.5-3.5mm；所述填丝焊接后焊料顶部的高度低于所述管的顶端口高度。
所述凸唇翻边中凸唇根部宽度小于所述管壁的厚度。
本发明在坡口底部设置一圈凸唇翻边，该凸起部位相对板本体和管的尺寸较小，热传导路径狭小，选择适当尺寸，在钨极作用下受热时能先熔化，管壁表面后“微量”熔化，进而迅速有效地形成自熔性的熔池，使得管与板在坡口根部自熔为一体。自熔过程中，在氩气保护及脉冲的作用下熔池顶面形成自然的凹弧形；该熔池不仅能将管、板之间的间隙配合缝隙填满、“粘”牢，同时该熔池顶面不同于金加工的坡口表面和管壁的表面（无氧化因素），在进行后道填丝焊接时，与焊料的联接性能更好，不会在熔池顶面与焊料之间残留空隙。然后，再采用常规的填丝焊接工序，使管、板焊接起来。本发明对坡口底部结构进行改进后，结合焊接工艺的调整，即便管的顶部高于板面，也能有效避免管壁烧蚀，确保坡口底部无空隙。本发明相对于现有技术，在确保探伤拍片合格率的情况下，能避免管壁烧蚀，有效增加焊接强度和轴向焊接力的均匀性（各母线上轴向力一致，能避免轴向焊接力不均匀形成的径向内应力）。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，
图2是本发明中坡口加工的第一道工序示意图，
图3是本发明中坡口加工的第二道工序示意图，
图4是图1中I处局部放大图，
图5是本发明自熔焊接后形成的自熔性熔池的示意图，
图6是图1的俯视图，
图7是图6中A-A局部剖视图，
图8是本发明背景技术一的结构示意图，
图9是图8的俯视图，
图10是本发明背景技术二的结构示意图；
图中1是管，10是烧蚀孔，11是过烧区；
2是板，21是通孔，22是坡口，220是坡口的平底，221是凸唇翻边，222是自溶性熔池；
3是焊料，30是空隙，31是外角焊缝；4是钨极；
图中α是坡口的角度，L是连接高度，h是凸唇根部宽度。
具体实施方式
本发明如图1-7所示，所述板2板面上开设有用于穿设所述管1的通孔21，所述通孔21的孔口处开设倒锥台形的焊接坡口22，所述焊接工艺包括利用氩弧焊机对坡口底端尖角处的自熔焊工序和填丝焊接工序，在所述坡口22底端的下口缘处设有一圈凸唇翻边221；在进行所述自熔焊接工序时，将所述氩弧焊机的钨极4对准所述凸唇翻边221的凸唇的外侧位置行走，使得所述凸唇翻边221熔化，在坡口22的底部形成一圈自溶性熔池222，且所述自溶性熔池222将所述管1的外壁和坡口底端尖角处熔接为一体；凸唇翻边221熔化过程中，由于其尺寸小于管1的厚度，且钨极4对准凸唇的外侧（靠近斜坡面的一侧）能够有效吸收钨极4的热能，先熔，避免管1烧穿。
然后，再实施所述填丝焊接工序。
在此需要进行说明的是：本发明的凸唇翻边221的加工过程如图2、3所示，首先开设如图2所示的坡口，形成坡口的平底220；然后，再采用符合凸唇翻边形状的专用立铣刀对坡口的平底220进行再加工，形成所述的凸唇翻边221；鉴于该金加工方案及根据凸唇翻边的形状制备专用铣刀属于本领域技术人员能够实现的技术，此处不再赘述。
然后再实施所述填丝焊接工序。
所述焊接坡口的坡口角度为：60°≥α＞45°；设置该角度一是出于加工本发明坡口22及凸唇翻边221的需要；二是便于形成本发明中具有一定体积的自熔性熔池222。
所述管1的顶端口高于所述板2面2.5-3.5mm；所述填丝焊接后焊料3顶部的高度低于所述管1的顶端口高度。这样能有效避免管1管口内出现过烧现象。需要说明的是，即便焊料3的顶部高度低于管1端口高度，其有效连接高度L仍高于板面，形成一定的外角焊缝31（如图7所示），确保焊接后的轴向连接力。
所述凸唇翻边221中凸唇根部宽度h小于所述管1壁的厚度。但需保持一定的熔化体积，最佳状态是该凸唇翻边221熔化后能填充至坡口高度1/3；这可以通过增加其高度、数量（设置多道翻边）来实现。
Claims (3)
1.一种管板焊焊接接头工艺，所述板面上开设有用于穿设所述管的通孔，所述通孔的孔口处开设倒锥台形的焊接坡口，所述焊接接头工艺包括利用氩弧焊机对坡口底端尖角处的自熔焊工序和填丝焊接工序，其特征在于，在所述坡口底端的下口缘处设有一圈凸唇翻边；在进行所述自熔焊工序时，将所述氩弧焊机的钨极对准所述凸唇翻边的凸唇的外侧位置行走，使得所述凸唇翻边熔化，在坡口的底部形成一圈自熔性熔池，且所述自熔性熔池将所述管的外壁和坡口底端尖角处熔接为一体；所述凸唇翻边中凸唇根部宽度小于所述管壁的厚度；
然后，再实施所述填丝焊接工序。
2.根据权利要求1所述的一种管板焊焊接接头工艺，其特征在于，所述焊接坡口的坡口角度为：60°≥α＞45°。
3.根据权利要求1所述的一种管板焊焊接接头工艺，其特征在于，所述管的顶端口高于所述板面2.5-3.5mm；所述填丝焊接后焊料顶部的高度低于所述管的顶端口高度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210398886.0A CN102896407B (zh) | 2012-10-18 | 2012-10-18 | 一种管板焊焊接接头工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210398886.0A CN102896407B (zh) | 2012-10-18 | 2012-10-18 | 一种管板焊焊接接头工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102896407A CN102896407A (zh) | 2013-01-30 |
| CN102896407B true CN102896407B (zh) | 2015-01-21 |
Family
ID=47569052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210398886.0A Active CN102896407B (zh) | 2012-10-18 | 2012-10-18 | 一种管板焊焊接接头工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102896407B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103111722A (zh) * | 2013-02-21 | 2013-05-22 | 上海电气核电设备有限公司 | 一种采用混合气体保护的管子管板焊接方法 |
| CN103480950B (zh) * | 2013-09-30 | 2016-02-03 | 成都四威高科技产业园有限公司 | 一种适于喇叭体结构拼接的机器人弧焊方法 |
| CN104972211A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-10-14 | 柳州金茂机械有限公司 | 一种不锈钢管板焊焊接接头工艺 |
| CN105880815B (zh) * | 2016-06-15 | 2018-11-20 | 通号轨道车辆有限公司 | 一种管板角接接头辅助焊接装置及焊接方法 |
| CN107662060B (zh) * | 2017-10-20 | 2020-02-11 | 中广核核电运营有限公司 | 堆芯测量系统中热电偶导管泄漏的处理方法和焊接托架 |
| CN108526693A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-09-14 | 广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院） | 一种动力电池模组端板与侧板的激光填丝焊接方法 |
| CN108480941B (zh) * | 2018-06-06 | 2019-06-28 | 武汉市润之达石化设备有限公司 | 翅片管式空冷器的制造工艺及其制造的翅片管式空冷器 |
| CN109202257A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-01-15 | 哈工大机器人（岳阳）军民融合研究院 | 基于磁脉冲焊接技术的金属管与金属板连接工艺及结构 |
| CN111136369B (zh) * | 2020-01-02 | 2021-11-12 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 管板对接结构的焊接方法及焊接系统 |
| CN113369730B (zh) * | 2021-05-06 | 2024-01-12 | 江苏鼎嘉机械设备科技有限公司 | 换热器管板自动焊接工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201295823Y (zh) * | 2008-10-28 | 2009-08-26 | 南车南京浦镇车辆有限公司 | 铁路车辆转向架构架焊接接头 |
| CN102151958A (zh) * | 2011-02-16 | 2011-08-17 | 天津津滨石化设备有限公司 | 一种换热器管板与换热管焊接接头的焊接方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5944951B2 (ja) * | 1978-11-08 | 1984-11-02 | 三菱重工業株式会社 | 管と管板の溶接方法 |
| JPS569075A (en) * | 1979-07-03 | 1981-01-29 | Toshiba Corp | Automatic welding equipment of pipe and tube plate |
| JPS5950975A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-24 | Showa Alum Corp | ２本の金属管の溶接方法 |
-
2012
- 2012-10-18 CN CN201210398886.0A patent/CN102896407B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201295823Y (zh) * | 2008-10-28 | 2009-08-26 | 南车南京浦镇车辆有限公司 | 铁路车辆转向架构架焊接接头 |
| CN102151958A (zh) * | 2011-02-16 | 2011-08-17 | 天津津滨石化设备有限公司 | 一种换热器管板与换热管焊接接头的焊接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102896407A (zh) | 2013-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102896407B (zh) | 一种管板焊焊接接头工艺 | |
| CN108971710B (zh) | 一种管子管板的连接加工工艺 | |
| WO2021057307A1 (zh) | 一种mag仰对接单面焊双面成型焊接方法 | |
| CN103801833B (zh) | 一种厚板窄间隙激光填丝焊接方法 | |
| CN1325218C (zh) | 厚壁紫铜管对接焊缝不预热单面焊双面直接成形焊接方法 | |
| JP5772977B2 (ja) | 鋼板のサブマージアーク溶接方法 | |
| CN111545912A (zh) | 一种铝合金厚壁构件的窄间隙激光圆形振荡运动填丝焊接方法 | |
| CN106862730A (zh) | 一种厚板立对接焊接方法 | |
| CN104339123A (zh) | 一种双金属复合管焊接方法 | |
| CN204148700U (zh) | 一种远距离钨极氩弧焊焊枪 | |
| CN104439686B (zh) | 一种用于运载火箭贮箱锁底环缝的搅拌摩擦焊方法 | |
| JP6025620B2 (ja) | サブマージアーク溶接方法、当該サブマージアーク溶接方法を用いる鋼管を製造する方法、溶接継手、及び当該溶接継手を有する鋼管 | |
| CN104874919A (zh) | 一种厚板窄间隙激光焊接方法 | |
| CN109014575A (zh) | 一种窄间隙双热丝激光焊接装置、方法和应用 | |
| CN110253145A (zh) | 低碳钢与铸铁的异种金属焊接方法 | |
| CN109108466A (zh) | 中厚板不开坡口激光和电弧联合焊接方法 | |
| CN107755859A (zh) | 一种能够提高钢材坡口焊接质量的方法 | |
| CN107570866A (zh) | 一种薄板的激光焊接方法 | |
| CN109693030A (zh) | 热交换器 | |
| CN108500429A (zh) | 一种双金属复合管的焊接方法 | |
| CN202491035U (zh) | 一种法兰片与工装 | |
| CN108608097B (zh) | 一种集中下降管厚壁垂直焊口单面焊双面成形焊接方法 | |
| CN108213663A (zh) | 大厚度筒体与接管的全焊透焊接方法 | |
| CN102500872A (zh) | 铜-钢异种金属焊接方法 | |
| CN208513844U (zh) | 管与管板搭接的内孔自动氩弧焊焊机填丝枪头 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Pipe Plate Welding Joint Process Granted publication date: 20150121 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Yangzhou Runyang Branch Pledgor: YANGZHOU WANFU PRESSURE CONTAINER Co.,Ltd. Registration number: Y2024320000020 |