CN104308313B - 一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺 - Google Patents

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Abstract

一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：其工艺流程为：1）将加热管的钎焊处管口进行打磨处理；2）采用激光焊接的方式将法兰与加热管固定起来；3）在焊接部位涂抹镍基钎焊用的焊膏；4）将涂抹好焊膏的加热管和法兰放入网带钎焊炉中进行钎焊处理。本发明在钎焊前，采用激光焊接的方式对加热管与法兰进行固定，完全避免了氩弧焊的缺点；钎焊时使用四区温度能够更好的控制钎焊的温度曲线，进一步提高钎焊的质量；使用氮气和氢气作为保护气体，在减少产品氧化的同时，还可以将产品表面的氧化层还原；焊膏的成分Ni、Cr、P与不锈钢发热管的成分相同，可以与焊接基体更好的结合，提高焊接质量。

Description

一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺
技术领域
本设计涉及不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，属于焊接技术领域。
背景技术
随着社会的进步人们的生活水平逐渐的提高，不锈钢产品的使用越来越普遍；然而密封焊接却成为技术难点。尤其是在电热行业，电热管与法兰的连接，对密封性的要求很高。传统的方法是用氩弧焊直接密封焊接或者氩弧焊点焊后再进行钎焊。
直接氩弧焊密封不仅会出现虚焊的现象也会因工人技术水平造成管口焊瘤过大，造成电气性能的不良同时也会影响产品外观；另外在焊接的地方也会因过热改变材料属性易被氧化生锈。
氩弧焊点焊后再进行钎焊也存在无法完全消除氩弧焊缺陷的问题。采用氩弧焊将发热管与法兰点焊在一起后，然后进行钎焊的工艺步骤，实验证明，此方法虽然一定程度地消除了氩弧焊的缺陷，但在氩弧焊点焊的地方，仍存在焊瘤过大、易被氧化生锈、人工焊接不稳定的问题，影响电器性能，更甚者因虚焊在高温的情况下脱焊造成法兰与发热管分离，严重时造成卡炉。
发明内容
针对现有技术的不足，本设计的目的是提供一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，以达到完全消除氩弧焊焊接的缺陷的目的。
为实现上述目的，本设计是通过以下技术手段来实现的：
一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：其工艺流程为：1）将发热管的钎焊处管口进行打磨处理；2）采用激光焊接的方式将法兰与发热管固定起来；3）在焊接部位涂抹镍基钎焊用的焊膏；4）将涂抹好焊膏的发热管和法兰放入网带钎焊炉中进行钎焊处理。
优选的：
所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述的打磨处理工序为：使用钢丝轮或者纤维轮将发热管管口钎焊处进行打磨，去除其表面的氧化层；将管口表面打磨，需达到的粗糙度Ra为0.4—1.8。
所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述激光焊接的工序为：将发热管套入法兰内，使发热管管口与法兰翻边平齐；使用激光焊接机将发热管与法兰焊接固定在一起，焊接参数为：
采用YAG振镜激光焊接机参数为：功率1700W-1800W，频率12Hz-14Hz,能量8.4J；脉宽2ms-3ms ；
采用YAG硬光激光焊接机参数为：电流180A-190A，脉宽6ms-8ms，频率12Hz。
所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述涂抹镍基钎焊用的焊膏的工序为：将焊膏涂抹在钎焊位置，涂抹位置占钎焊部位的1/3，焊膏用量为需要填充焊缝体积的115%。
所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述焊膏成分为Ni：76%； Cr：14.0%；P：10%，型号为BNi-7。
所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述钎焊工序为：将涂抹好焊膏的产品整齐摆放在钎焊炉的网带上让其自动进入钎焊炉里；钎焊使用参数为，温度：一区：1030℃；二区：1080℃；三区：1100℃；四区：1100℃；网带运行的速度为：3.6-4.2mm/S。
所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述钎焊工序使用的的保护气体为氢气和氮气的混合气体，其中氢气占75%，氮气占25%，气体流量：一区0.8m³/h；二区：7m³/h；三区：7m³/h；四区：5m³/h。
本发明的有益效果是：本发明在钎焊前，采用激光焊接的方式对发热管与法兰进行固定，完全避免了氩弧焊的缺点；钎焊时使用四区温度能够更好的控制钎焊的温度曲线，进一步提高钎焊的质量；使用氮气和氢气作为保护气体，在减少产品氧化的同时，还可以将产品表面的氧化层还原；焊膏的成分Ni、Cr、P与不锈钢发热管的成分相同，可以与焊接基体更好滴结合，提高焊接质量。
附图说明
图1为本发明焊接后的产品结构示意图。
附图标号的含义如下：1法兰，2发热管。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对设计作进一步的说明。
如图1所示，一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：其工艺流程为：1）将发热管2的钎焊处管口进行打磨处理；2）采用激光焊接的方式将法兰1与发热管2固定起来；3）在焊接部位涂抹镍基钎焊用的焊膏；4）将涂抹好焊膏的发热管和法兰放入网带钎焊炉中进行钎焊处理。
优选的：
所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述的打磨处理工序为：使用钢丝轮或者纤维轮将发热管2管口钎焊处进行打磨，去除其表面的氧化层；将管口表面打磨，需达到的粗糙度Ra为0.4—1.8。
所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述激光焊接的工序为：将发热管2套入法兰1内，使发热管2管口与法兰1翻边平齐；使用激光焊接机将发热管2与法兰1焊接固定在一起，焊接参数为：
采用YAG振镜激光焊接机参数为：功率1700W-1800W，频率12Hz-14Hz,能量8.4J；脉宽2ms-3ms ；
采用YAG硬光激光焊接机参数为：电流180A-190A，脉宽6ms-8ms，频率12Hz。
所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述涂抹镍基钎焊用的焊膏的工序为：将焊膏涂抹在钎焊位置，涂抹位置占钎焊部位的1/3，焊膏用量为需要填充焊缝体积的115%。
所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述焊膏成分为Ni：76%； Cr：14.0%；P：10%，型号为BNi-7。
所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述钎焊工序为：将涂抹好焊膏的产品整齐摆放在钎焊炉的网带上让其自动进入钎焊炉里；钎焊使用参数为，温度：一区：1030℃；二区：1080℃；三区：1100℃；四区：1100℃；网带运行的速度为：3.6-4.2mm/S。
所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述钎焊工序使用的的保护气体为氢气和氮气的混合气体，其中氢气占75%，氮气占25%，气体流量：一区0.8m³/h；二区：7m³/h；三区：7m³/h；四区：5m³/h。
本发明的优点：
1. 在进行钎焊之前使用激光焊接技术将法兰和发热管固定的优点：a.激光焊接焊缝深而窄，焊缝光亮美观，基本无氧化层；b.激光焊接熔化过程极快，输入工件的热量很低，焊接速度快，热变形小，热影响区小；c.高致密性：焊缝生成过程中，熔池不断搅拌，气体逸出，生成无气孔熔透焊缝，焊后高的冷却速度易使焊缝组织微细化，焊缝强度、韧性和综合性能高；d.强固焊缝：高温热源和对非金属组份的充分吸收产生纯化作用，降低了杂质含量，改变了夹杂尺寸和其在熔池中的分布，焊接过程中无需电极或填充焊丝，熔化区受污染小，使焊缝强度、韧性相当于甚至超过母体金属；e.精确控制：因为聚焦光斑很小，焊缝可以高精度定位，光束容易传输与控制，不需要经常更换焊炬、喷咀，显著减少停机辅助时间，生产效率高。光无惯性，还可以在高速下急停和重新启始。用自控光束移动技术则可焊复杂构件；f.非接触、大气环境焊接。因为能量来自激光，工件无物理接触，因此没有力施加于工件。磁和空气对激光都无影响；g.由于平均热输入低，加工精度高，可减少再加工费用。同时，激光焊接运转费用较低，可降低工件成本；
2. 避免了材料的氧化，操作更加简单，不会出现焊瘤过大造成电器性能不良，提高了产品的可靠性；同时钎焊将缝隙完全填充提高了产品的牢固性，降低了产品使用过程中的漏水不良率；
3. 钎焊时使用的四区的温度能够更好的控制钎焊的温度曲线，提高钎焊质量；
4. 使用氮气和氢气作为保护气体，氮气占总气约75%，氢气占总气约25%，氮气为惰性气体，保护产品被氧化；氢气可以燃烧，在炉口形成火幕能够很好的阻止空气中的氧气进入，另外，氢气还是还原性的气体，可以将产品表面的氧化层还原为钎焊提供更有利的条件；
5. 炉中高温钎焊焊接是通过原子之间的相互渗透，产品中的铁渗透到焊膏中其成分就成为Ni、Cr、P，就成为与母材相同的不锈钢了，是不锈钢产品焊接的首选材料。
以上显示和描述了本设计的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本设计不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本设计的原理，在不脱离本设计精神和范围的前提下，本设计还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本设计范围内。本设计要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：其工艺流程为：1）将发热管的钎焊处管口进行打磨处理；2）采用激光焊接的方式将法兰与发热管固定起来；3）在焊接部位涂抹镍基钎焊用的焊膏；4）将涂抹好焊膏的发热管和法兰放入网带钎焊炉中进行钎焊处理；所述钎焊工序为：将涂抹好焊膏的产品整齐摆放在钎焊炉的网带上让其自动进入钎焊炉里；钎焊使用参数为，温度：一区：1030℃；二区：1080℃；三区：1100℃；四区：1100℃；网带运行的速度为：3.6-4.2mm/S；所述钎焊工序使用的保护气体为氢气和氮气的混合气体，其中氢气占75%，氮气占25%，气体流量：一区0.8m³/h；二区：7m³/h；三区：7m³/h；四区：5m³/h。
2.如权利要求1所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述的打磨处理工序为：使用钢丝轮或者纤维轮将发热管管口钎焊处进行打磨，去除其表面的氧化层；将管口表面打磨，需达到的粗糙度Ra为0.4—1.8。
3.如权利要求1所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述激光焊接的工序为：将发热管套入法兰内，使发热管管口与法兰翻边平齐；使用激光焊接机将发热管与法兰焊接固定在一起，焊接参数为：
采用YAG振镜激光焊接机参数为：功率1700W-1800W，频率12Hz-14Hz,能量8.4J；脉宽2ms-3ms ；
采用YAG硬光激光焊接机参数为：电流180A-190A，脉宽6ms-8ms，频率12Hz。
4.如权利要求1所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述涂抹镍基钎焊用的焊膏的工序为：将焊膏涂抹在钎焊位置，涂抹位置占钎焊部位的1/3，焊膏用量为需要填充焊缝体积的115%。
5.如权利要求4所述的一种不锈钢发热管与法兰镍基钎焊工艺，其特征在于：所述焊膏成分为Ni：76%； Cr：14.0%；P：10%，型号为BNi-7。
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