CN106346105A - 一种换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺。该工艺包括打底焊接步骤、中间检查步骤和盖面焊接步骤。其中，所述盖面焊接步骤包括进行氩弧焊盖面焊接或焊条电弧焊盖面焊接；当所述盖面焊接步骤包括进行氩弧焊盖面焊接时，所述中间检查步骤包括：执行外观检查步骤和水压试验步骤，待外观检查和水压试验均合格后，执行所述盖面焊接步骤；当所述盖面焊接步骤采用焊条电弧焊盖面焊接时，所述中间检查步骤包括：执行外观检查步骤、PT检查步骤和水压试验步骤，待外观检查、PT检查和水压试验均合格后，执行所述盖面焊接步骤。该制造工艺可提高换热管与管板焊接接头的角焊缝的焊接质量。

Description

一种换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺

技术领域

本发明涉及换热器领域，尤其是涉及一种换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺。

背景技术

管壳式换热器因结构简单、操作可靠，能在高温、高压下使用，在石油化工生产领域占据了很大的比例。但在热量交换过程中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料，对换热器的制造质量提出了很高的要求，必须保证在强腐蚀环境中使用的可靠性，否则会影响生产流程，造成很大的经济损失。管壳式换热器投入使用后的常见问题为换热管与管板焊接接头的角焊缝被腐蚀穿孔，因此管壳式换热器制造质量的薄弱环节主要为换热管与管板焊接接头的角焊缝的焊接质量。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种提高换热管与管板焊接接头的焊接质量的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，包括：打底焊接步骤、中间检查步骤和盖面焊接步骤；其中，盖面焊接步骤包括进行氩弧焊盖面焊接或焊条电弧焊盖面焊接；当盖面焊接步骤包括进行氩弧焊盖面焊接时，中间检查步骤包括：执行外观检查步骤和水压试验步骤，待外观检查和水压试验均合格后，执行盖面焊接步骤；当盖面焊接步骤包括进行焊条电弧焊盖面焊接时，中间检查步骤包括：执行外观检查步骤、PT检查步骤和水压试验步骤，待外观检查、PT检查和水压试验均合格后，执行盖面焊接步骤；其中，外观检查步骤包括：检查焊缝外观是否存在缺陷，若存在缺陷，清除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，若不存在缺陷，外观检查合格；PT检查步骤包括：进行PT检查，若不符合JB4730中规定的I级要求，清除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，若符合JB4730中规定的I级要求，PT检查合格；水压试验步骤包括：进行水压试验，若出现渗漏现象，清除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，若不存在缺陷，水压试验合格。

根据本发明，当盖面焊接步骤包括进行氩弧焊盖面焊接时，在中间检查步骤中：先执行外观检查步骤，再执行水压试验步骤；当盖面焊接步骤包括进行焊条电弧焊盖面焊接时，在中间检查步骤中：先执行外观检查步骤，PT检查步骤，再执行水压试验步骤。

根据本发明，还包括在打底焊接步骤之前执行的管板设计步骤、穿管步骤、以及胀接和平头步骤；其中，管板设计步骤包括：将换热管中心距设计为GB151中规定的换热管中心距与第一设定值之和，其中第一设定值位于3-5mm的范围内。

根据本发明，第一设定值等于4mm。

根据本发明，还包括在打底焊接步骤之前执行的管板设计步骤、穿管步骤、以及胀接和平头步骤；其中，穿管步骤包括：步骤a、将换热管的两端分别穿过第一管板和第二管板的管板孔，并使换热管的穿过第一管板的端部相对于第一管板的外表面伸出第二设定值，其中，第二设定值位于3-5mm的范围内；步骤b、检查换热管的穿过第二管板的端部相对于第二管板的外表面的伸出长度，若伸出长度小于第三设定值，则更换此换热管并返回步骤a，若伸出长度大于或等于第三设定值，则保留此换热管，其中，第三设定值等于第二设定值。

根据本发明，第二设定值等于4mm。

根据本发明，穿管步骤还包括在步骤a和步骤b执行前执行的如下步骤：打磨换热管两端的两个管段的外圆周面，其中，管段为换热管的由其端壁至向内延伸50mm的部分；打磨第一管板和第二管板的管板孔；打磨两个管段的内圆周面；用压缩空气吹净所有被打磨的表面。

根据本发明，胀接和平头步骤包括：将换热管与第一管板胀接；对换热管的伸出第二管板的端部进行平头，使换热管的伸出第二管板的端部的伸出长度等于第三设定值；将换热管与第二管板胀接。

根据本发明，打底焊接步骤包括：采用管子管板全位置数控氩弧焊机进行氩弧焊打底焊接，其中，填丝焊两层，焊丝直径为0.8-1mm。

根据本发明，盖面焊接步骤包括：采用管子管板全位置数控脉冲氩弧焊机进行氩弧焊盖面焊接，焊丝直径为0.8-1mm，填丝焊1层；或者进行焊条电弧焊盖面焊接。

根据本发明，还包括在盖面焊接步骤之后执行的最终检查步骤；其中，最终检查步骤包括：进行外观检查、PT检查、水压试验和气密性试验；当水压试验和/或气密性试验出现渗漏现象时，清除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊；当外观检查中焊缝外观存在缺陷和/或PT检查不符合JB4730中规定的I级要求时，清除缺陷并返回盖面焊接步骤进行补焊；当水压试验和气密性试验未出现渗漏现象、外观检查中焊缝外观不存在缺陷、且PT检查符合JB4730中规定的I级要求时，最终检查步骤结束。

根据本发明，在最终检查步骤中，依次执行外观检查步骤、PT检查步骤、水压试验步骤、气密性试验步骤；其中，外观检查步骤包括：检查焊缝外观是否存在缺陷，若存在缺陷，清除缺陷并返回盖面焊接步骤进行补焊；若不存在缺陷，则判定外观检查合格，执行PT检查步骤；PT检查步骤包括：进行PT检查，若不符合JB4730中规定的I级要求，则清除缺陷并返回盖面焊接步骤进行补焊，若符合JB4730中规定的I级要求，则判定PT检查合格，执行水压试验步骤；水压试验步骤包括：进行水压试验，若出现渗漏现象，则消除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，若未出现渗漏现象，则判定水压试验合格，执行气密性试验；气密性试验步骤包括：进行气密性试验，若出现渗漏现象，则消除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，若未出现渗漏现象，判定气密性试验合格，最终检查结束。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，通过在打底焊接步骤之后执行中间检查步骤，能够及时的发现打底焊缝的质量缺陷并及时纠正，提高了换热管与管板焊接接头的角焊缝的焊接质量，形成优质焊缝，进而具有较现有技术中的焊缝更好的抗腐蚀性，防止了换热管与管板焊接接头的角焊缝被腐蚀穿孔。特别地，本发明的中间检查步骤根据之后的盖面焊接步骤的种类采用不同的具体检查步骤，进一步提高了换热管与管板焊接接头的角焊缝的焊接质量。

附图说明

图1是本发明的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺的一个实施例的流程图，其中，示出了管板设计步骤、加工步骤、穿管步骤、胀接和平头步骤；

图2是图1中的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺的另一流程图，其中，示出了打底焊接步骤、中间检查步骤、盖面焊接步骤、最终检查步骤。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺的一个实施例，包括打底焊接步骤、中间检查步骤和盖面焊接步骤。其中，盖面焊接步骤包括进行氩弧焊盖面焊接或焊条电弧焊盖面焊接。本领域技术人员公知的，在打底焊接步骤中打底焊接换热管与管板的焊接接头，最终形成打底焊缝，在盖面焊接步骤中，在打底焊缝的基础上继续焊接换热管与管板的焊接接头，最终形成换热管与管板焊接接头的角焊缝。其中，本领域技术人员公知的，“打底焊缝”实际即为打底焊接后在换热管与管板的焊接接头处的角焊缝，在此焊缝的基础上进行盖面焊接，此焊缝增大增厚。为清楚描述本发明，将打底焊接步骤中形成的角焊缝称为“打底焊缝”，将盖面焊接后在“打底焊缝”上形成的角焊缝称为“盖面焊缝”，“打底焊缝”和“盖面焊缝”共同形成换热管与管板的焊接接头的角焊缝。

参见图2中由虚线箭头引导的步骤，当盖面焊接步骤包括进行氩弧焊盖面焊接时，中间检查步骤包括：执行外观检查步骤和水压试验步骤，待外观检查和水压试验均合格后，执行盖面焊接步骤。

参见图2中由点划线箭头引导的步骤，当盖面焊接步骤采用焊条电弧焊盖面焊接时，中间检查步骤包括：执行外观检查步骤、PT检查步骤和水压试验步骤，待外观检查、PT检查和水压试验均合格后，执行盖面焊接步骤。

外观检查步骤包括：检查焊缝外观是否存在缺陷，若存在缺陷，则清除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，最终形成打底焊缝，若不存在缺陷，则外观检查合格；PT检查步骤包括：进行PT检查，若不符合JB4730中规定的I级要求，说明存在缺陷，清除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，最终形成打底焊缝，若符合JB4730中规定的I级要求，PT检查合格；水压试验步骤包括：进行水压试验，若出现渗漏现象，说明存在缺陷，清除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，最终形成打底焊缝，若未出现渗漏现象，水压试验合格。

通过在打底焊接步骤之后执行中间检查步骤，能够及时的发现打底焊缝的质量缺陷并及时纠正，提高了换热管与管板焊接接头的角焊缝的焊接质量，形成优质焊缝，进而具有较现有技术中的焊缝更好的抗腐蚀性，防止了换热管与管板焊接接头的角焊缝被腐蚀穿孔。特别地，本发明的中间检查步骤根据之后的盖面焊接步骤的种类采用不同的具体检查步骤，进一步提高了换热管与管板焊接接头的角焊缝的焊接质量。具体地，氩弧焊与焊条电弧焊相比，对工件表面的杂质较敏感，若未清理干净，氩弧焊焊接过程中易产生气孔等缺陷。PT检测后，渗透剂、显像剂不可能被彻底清理干净。故当采用管子管板全位置数控氩弧焊机氩弧焊盖面时，中间检查步骤只包括外观检查、水压试验，减小盖面操作产生缺陷的概率，并通过自动焊尽量排除人为影响因素，形成内部质量更加可靠的角焊缝。当采用焊条电弧焊盖面焊接时，中间检查步骤则可增加PT检测，以便尽可能的发现外观检查不能发现的微小缺陷。此外，通过应用此发明，从换热器制造角度来提高管壳式换热器的使用寿命，减少因管壳式换热器制造质量差而导致生产装置停车带来的直接和间接经济损失。

如下参照图1和图2分别描述本发明的两个实施例(实施例一和实施例二)，其中，实施例一和实施例二的区别在于盖面焊接的方式不同以及因此导致的中间检查步骤不同。在图2中，二者有区别的步骤通过虚线和点划线引导的步骤分别示出，具体地，虚线引导的步骤示出盖面焊接为氩弧焊时的步骤，点划线引导的步骤示出盖面焊接为焊条电弧焊时的步骤。

实施例一

如下，参照图1和图2，具体描述本实施例。在本实施例中，在打底焊接步骤、中间检查步骤和盖面焊接步骤之前，参照图1还依次执行管板设计步骤、加工步骤、穿管步骤、以及胀接和平头步骤，在盖面焊接步骤之后，执行最终检查步骤。上述各步骤的具体操作如下。

管板设计步骤：

将换热管中心距设计为GB151中规定的换热管中心距与第一设定值之和，其中，第一设定值位于3-5mm的范围内。优选地，第一设定值等于4mm。其中，第一设定值等于4mm时，不会存在因在换热管伸出长度较长的情况下管桥间距偏小不利于焊接的问题，也不会存在管桥间距增大后要达到相同的换热面积时换热器直径需增大或长度需增长的问题。因此，第一设定值等于4mm时，即能更好地保证焊接的可施工性，又不会过大的增大换热器。

加工步骤：

按照上述设计步骤中的设计尺寸，加工换热管。在加工过程中，严格控制加工精度及表面粗糙度，保证加工尺寸在上偏差范围内，即保证加工后的换热管的尺寸与设计相一致。

穿管步骤：

打磨换热管两端的两个管段的外圆周面，去除这两个管段的外圆周面上的铁锈、毛刺、切割飞皮，直至该两个管段的外圆周面呈现金属光泽。其中，上述管段为换热管的由其端壁至向内延伸50mm的部分，即位于换热管的最外端的50mm长的管段。打磨此两个管端的外圆周面可依次或同时进行。在换热器为立式换热器时，第一管板为上管板，第二管板为下管板；在换热器为卧式换热器时，第一管板为左管板，第二管板为右管板。

采用尖砂轮打磨第一管板和第二管板的管板孔，去除管板孔上的铁锈、毛刺、铁屑，直至该管板孔呈现金属光泽。

采用尖砂轮打磨上述两个管段的内圆周面，去除铁锈、毛刺、切割飞皮，直至该内圆周面呈现金属光泽。

用压缩空气吹净所有被打磨的表面，即吹净上述两个管段的外圆周面、上述两个管段的内圆周面、以及第一管板和第二管板的管板孔。

将换热管的两端分别穿过第一管板和第二管板的管板孔，并使换热管的穿过第一管板的端部(即由第一管板的管板孔穿出的端部)相对于第一管板的外表面伸出第二设定值，其中，第二设定值位于3-5mm的范围内。优选地，第二设定值等于4mm。即，在本实施例中，换热管的穿过第一管板的端部相对于第一管板的外表面伸出4mm。“第一管板的外表面”即第一管板的相背与第二管板的表面。以上步骤简称“步骤a”。当第二设定值等于4mm时，不存在形成的角焊缝高度不高的问题，也不存在伸出长度过长而不利于焊接的问题。因此，第二设定值等于4mm即保证了一定的焊脚高度，又能保证焊接的可施工性。

检查换热管的穿过第二管板的端部(即由第二管板的管板孔穿出的端部)相对于第二管板的外表面的伸出长度，判断该伸出长度是否小于第三设定值。若该伸出长度小于第三设定值，则更换此换热管并返回步骤a，即，将此换热管从第一管板和第二管板中去除，并回到步骤a中重新在第一管板和第二管板的管板孔中插入一个新的换热管。若换热管的穿过第二管板的端部相对于第二管板的外表面的伸出长度大于或等于第三设定值，则保留此换热管，进一步判断是否需要安装的换热管已经全部安装，若已经全部安装，则执行胀接和平头步骤，若没有全部安装，则返回步骤a插入下一个换热管。以上步骤简称“步骤b”。其中，优选地，第三设定值等于第二设定值，在本实施例中，第三设定值等于4mm。。

可理解，在此穿管步骤中，通过步骤a和步骤b，保证所有换热管中的每个换热管的穿过第一管板的端部相对于第一管板的外表面伸出4mm，并且保证每个换热管的穿过第二管板的端部相对于第二管板的外表面的伸出长度均大于或等于4mm。此外，打磨换热管两端的两个管段的外圆周面的步骤、打磨第一管板和第二管板的管板孔和打磨两个管段的内圆周面的步骤的执行次序可为任一次序或同时执行。待需要安装的换热管全部安装在第一管板和第二管板上、且所有换热管中的每个换热管的穿过第一管板的端部相对于第一管板的外表面伸出4mm、并且保证每个换热管的穿过第二管板的端部相对于第二管板的外表面的伸出长度均大于或等于4mm之后，执行如下胀接和平头步骤。

胀接和平头步骤：

使用液压胀管机将换热管与第一管板贴胀，贴胀压力为100～120MPa，当然，在其他实施例中也可采用其他胀接方式。

使用平头机或砂轮对换热管的伸出第二管板的端部进行平头，使换热管的伸出第二管板的端部的伸出长度等于第三设定值(在本实施例中为4mm)。

使用液压胀管机将换热管与第二管板贴胀，贴胀压力为100～120MPa，当然，在其他实施例中也可采用其他胀接方式。

打底焊接步骤：

使用管子管板全位置数控脉冲氩弧焊机打底焊接换热管与管板(第一管板和第二管板)的焊接接头形成打底焊缝，其中，填丝焊两层，焊丝直径为0.8-1mm。优选地，焊丝直径为0.8mm。此外，为防止焊接热量集中引起管板变形，采用梅花桩定位焊，焊接顺序为先上后下、先左后右后中间。定位焊完成后，依次一排一排往下焊接。

中间检查步骤：

执行外观检查步骤和水压试验步骤，待外观检查和水压试验均合格后，执行盖面焊接步骤。其中，可先进行外观检查步骤后进行水压试验步骤，也可先进行水压试验步骤后进行外观检查步骤。在本实施例中，先执行外观检查步骤，再执行水压试验步骤。

具体地，在本实施例中，中间检查步骤按照如下次序执行：

检验人员通过10倍放大镜检查焊缝外观是否存在缺陷，若不存在缺陷，外观检查合格，若存在缺陷，用手砂轮清除缺陷(清除缺陷使得打底焊缝遭到破坏)并返回打底焊接步骤进行补焊，最终形成打底焊缝，补焊后，重新进行中间检查步骤。其中，缺陷包括表面气孔、表面裂纹、未熔合、咬边、烧穿、塌陷。当然，本发明不局限于此，根据实际需要，缺陷可包括表面气孔、表面裂纹、未熔合、咬边、烧穿、塌陷中的一个或多个，或者包括其他在实际工况下需要避免的缺陷。

按照图纸要求进行水压试验，若在打底焊缝处出现渗漏现象，则说明存在缺陷，用手砂轮清除缺陷(清除缺陷使得打底焊缝遭到破坏)并返回打底焊接步骤进行补焊，最终形成打底焊缝，补焊后，重新进行中间检查步骤，若未出现渗漏现象，说明不存在缺陷，水压试验合格。

待外观检查和水压试验均合格后，执行下面的盖面焊接步骤。

盖面焊接步骤：

采用管子管板全位置数控脉冲氩弧焊机进行氩弧焊盖面焊接，在打底焊缝的基础上继续焊接换热管与管板的焊接接头形成盖面焊缝(也即形成了打底焊缝和盖面焊缝共同组成的角焊缝)，焊丝直径为0.8-1mm，填丝焊1层。道数根据实际情况焊满管端并外观达到凹形过渡。

最终检查步骤：

进行外观检查、PT检查、水压试验和气密性试验，当水压试验和/或气密性试验出现渗漏现象时，清除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，当外观检查中焊缝外观存在缺陷和/或PT检查不符合JB4730中规定的I级要求时，清除缺陷并返回盖面焊接步骤进行补焊，当水压试验和气密性试验未出现渗漏现象、外观检查中焊缝外观不存在缺陷、且PT检查符合JB4730中规定的I级要求时，最终检查步骤结束。在本实施例中，依次执行外观检查步骤、PT检查步骤、水压试验步骤、气密性试验步骤。

具体地，外观检查步骤包括：检查焊缝外观是否存在缺陷(例如检验人员通过10倍放大镜进行检查)，若存在缺陷，清除缺陷并返回盖面焊接步骤进行补焊，可理解，多数情况下，此处消除缺陷仅会使得盖面焊缝损坏，不会损坏打底焊缝，故仅需返回盖面焊接步骤补焊，最终形成盖面焊缝(也即形成角焊缝)，然后重新进行外观检查；若不存在缺陷，则判定外观检查合格。其中，外观检查中的缺陷包括存在表面气孔、表面裂纹、未熔合、咬边、烧穿、塌陷。当然，本发明不局限于此，根据实际需要，缺陷可包括存在表面气孔、表面裂纹、未熔合、咬边、烧穿、塌陷超标缺陷中的一个或多个，或者包括其他在实际工况下需要避免的缺陷。外观检查合格后，执行PT检查步骤。

PT检查步骤包括：进行PT检查，若不符合JB4730中规定的I级要求，说明存在缺陷，用手砂轮清除缺陷并返回盖面焊接步骤进行补焊，可理解，多数情况下，此处消除缺陷仅会使得盖面焊缝损坏，不会损坏打底焊缝，故仅需返回盖面焊接步骤补焊，最终形成盖面焊缝(也即形成角焊缝)，然后重新进行外观检查。若符合JB4730中规定的I级要求，则判定PT检查合格。优选地，PT检查为100％PT检查。PT检查合格后，执行水压试验步骤。

水压试验步骤包括：按照图纸的要求进行水压试验。若在角焊缝出现渗漏现象，说明存在缺陷，则消除缺陷，并返回打底焊接步骤进行补焊，最终形成打底焊缝并进行中间检查步骤和盖面焊接步骤，可理解，此处消除缺陷会损坏打底焊缝和盖面焊缝，故需返回打底焊接步骤补焊；若未出现渗漏现象，则判定水压试验合格。水压试验合格后，执行进行气密性试验步骤。

气密性试验步骤包括：进行气密性试验，若在角焊缝出现渗漏现象，说明存在缺陷，用手砂轮消除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，最终形成打底焊缝并进行中间检查步骤和盖面焊接步骤，可理解，此处消除缺陷会损坏打底焊缝和盖面焊缝，故需返回打底焊接步骤补焊；若未出现渗漏现象，说明不存在缺陷，判定气密性试验合格，

至此，外观检查、PT检查、水压试验和气密性试验均合格后，最终检查结束。其中，对于每个换热管与管板焊接接头的角焊缝都进行了外观检查、PT检查、水压试验和气密性试验并且均合格后，最终检查结束。

可理解，本实施例，管板设计步骤中在GB151中规定的换热管中心距的基础上加大第一设定值利于在加大换热管伸出长度时焊工焊接操作的可焊性、将换热管的穿过第一管板的端部相对于第一管板外表面的伸出长度和换热管的穿过第二管板的端部相对于第二管板外表面的伸出长度分别设定为第二设定值和第三设定值利于在焊接接头中形成更多的焊缝进而加大腐蚀余量、打底焊接步骤中采用“焊丝直径为0.8-1mm且填丝焊两层”的设计可最大限度地排除最关键的打底焊缝受手工焊焊工的操作技能、技术经验、责任心等人为影响因素、中间检查步骤中的多种检查方式可最大限度的发现焊缝中的缺陷，由此，通过上述步骤能够形成较现有技术数量更多、体积更大的优质焊缝，进而具有较现有技术中的焊缝更好的抗腐蚀性，防止了换热管与管板焊接接头的角焊缝被腐蚀穿孔。

实施例二

在本实施例中，除中间检查步骤和盖面焊接步骤以外，其余步骤均与图1中示出的实施例相同，在此对相同点不再赘述。

参照图2，在本实施例中，具体如下执行中间检查步骤和盖面焊接步骤。

中间检查步骤：

执行外观检查步骤、PT检查和水压试验步骤，待外观检查和水压试验均合格后，执行盖面焊接步骤。在本实施例中，依次执行外观检查步骤、PT检查和水压试验步骤。

具体地，在本实施例中，中间检查步骤按照如下次序执行：

外观检查步骤：

检验人员通过10倍放大镜检查焊缝外观是否存在缺陷，若存在缺陷，清除缺陷(清除缺陷使得打底焊缝遭到破坏)并返回打底焊接步骤进行补焊，最终形成打底焊缝，补焊后，重新进行中间检查步骤；若不存在缺陷，外观检查合格。其中，缺陷包括存在表面气孔、表面裂纹、未熔合、咬边、烧穿、塌陷。当然，本发明不局限于此，根据实际需要，缺陷可包括存在表面气孔、表面裂纹、未熔合、咬边、烧穿、塌陷超标缺陷中的一个或多个，或者包括其他在实际工况下需要避免的缺陷。

PT检查步骤：

进行PT检查(在本实施例中，为100％PT检查)，若不符合JB4730中规定的I级要求，说明存在缺陷，清除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，最终形成打底焊缝，补焊之后，重新进行中间检查步骤；若符合JB4730中规定的I级要求，PT检查合格。

水压试验步骤：

按照图纸要求进行水压试验，若在打底焊缝处出现渗漏现象，说明存在缺陷，清除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，最终形成打底焊缝，补焊后，重新进行中间检查步骤；若未出现渗漏现象，水压试验合格。

待外观检查、PT检查和水压试验均合格后，执行下面的盖面焊接步骤。

在本实施例中，盖面焊接步骤采用焊条电弧焊盖面焊接，尽量形成多的焊缝金属，整体堆高管板。

可理解，本实施例，通过管板设计步骤中在GB151中规定的换热管中心距的基础上加大第一设定值、通过将换热管的穿过第一管板的端部相对于第一管板外表面的伸出长度和换热管的穿过第二管板的端部相对于第二管板外表面的伸出长度分别设定为第二设定值和第三设定值、通过打底焊接步骤中采用“焊丝直径为0.8-1mm且填丝焊两层”的设计、通过中间检查步骤中的多种检查方式，形成较现有技术数量更多、体积更大的优质焊缝，进而具有较现有技术中的焊缝更好的抗腐蚀性，防止了换热管与管板焊接接头的角焊缝被腐蚀穿孔。

此外，本发明的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺优选地应用于石油化工中有强腐蚀介质的管壳式换热器制造中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，其特征在于，包括：

打底焊接步骤、中间检查步骤和盖面焊接步骤；

其中，所述盖面焊接步骤包括进行氩弧焊盖面焊接或焊条电弧焊盖面焊接；

当所述盖面焊接步骤包括进行氩弧焊盖面焊接时，所述中间检查步骤包括：执行外观检查步骤和水压试验步骤，待外观检查和水压试验均合格后，执行所述盖面焊接步骤；

当所述盖面焊接步骤包括进行焊条电弧焊盖面焊接时，所述中间检查步骤包括：执行外观检查步骤、PT检查步骤和水压试验步骤，待外观检查、PT检查和水压试验均合格后，执行所述盖面焊接步骤；

其中，所述外观检查步骤包括：检查焊缝外观是否存在缺陷，若存在缺陷，清除缺陷并返回所述打底焊接步骤进行补焊，若不存在缺陷，所述外观检查合格；

所述PT检查步骤包括：进行PT检查，若不符合JB4730中规定的I级要求，清除缺陷并返回所述打底焊接步骤进行补焊，若符合JB4730中规定的I级要求，所述PT检查合格；

所述水压试验步骤包括：进行水压试验，若出现渗漏现象，则清除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，若未出现渗漏现象，所述水压试验合格。

2.根据权利要求1所述的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，其特征在于，

当所述盖面焊接步骤包括进行氩弧焊盖面焊接时，在所述中间检查步骤中：先执行外观检查步骤，再执行水压试验步骤；

当所述盖面焊接步骤包括进行焊条电弧焊盖面焊接时，在所述中间检查步骤中：依次执行外观检查步骤、PT检查步骤、水压试验步骤。

3.根据权利要求1所述的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，其特征在于，还包括在所述打底焊接步骤之前执行的管板设计步骤、穿管步骤、以及胀接和平头步骤；

其中，所述管板设计步骤包括：

将换热管中心距设计为GB151中规定的换热管中心距与第一设定值之和，其中所述第一设定值位于3-5mm的范围内。

4.根据权利要求3所述的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，其特征在于，

所述第一设定值等于4mm。

5.根据权利要求1所述的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，其特征在于，还包括在所述打底焊接步骤之前执行的管板设计步骤、穿管步骤、以及胀接和平头步骤；

其中，所述穿管步骤包括：

步骤a、将换热管的两端分别穿过第一管板和第二管板的管板孔，并使所述换热管的穿过所述第一管板的端部相对于所述第一管板的外表面伸出第二设定值，其中，所述第二设定值位于3-5mm的范围内；

步骤b、检查所述换热管的穿过所述第二管板的端部相对于所述第二管板的外表面的伸出长度，若所述伸出长度小于第三设定值，则更换此换热管并返回步骤a，若所述伸出长度大于或等于所述第三设定值，则保留此换热管，其中，所述第三设定值等于所述第二设定值。

6.根据权利要求5所述的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，其特征在于，

所述第二设定值等于4mm。

7.根据权利要求5所述的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，其特征在于，

所述穿管步骤还包括在步骤a和步骤b执行前执行的如下步骤：

打磨换热管两端的两个管段的外圆周面，其中，所述管段为所述换热管的由其端壁至向内延伸50mm的部分；

打磨所述第一管板和所述第二管板的管板孔；

打磨所述两个管段的内圆周面；

用压缩空气吹净所有被打磨的表面。

8.根据权利要求5所述的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，其特征在于，

所述胀接和平头步骤包括：

将所述换热管与所述第一管板胀接；

对所述换热管的伸出所述第二管板的端部进行平头，使所述换热管的伸出所述第二管板的端部的伸出长度等于所述第三设定值；

将所述换热管与所述第二管板胀接。

9.根据权利要求1所述的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，其特征在于，

所述打底焊接步骤包括：

采用管子管板全位置数控脉冲氩弧焊机进行氩弧焊打底焊接，其中，填丝焊两层，焊丝直径为0.8-1mm。

10.根据权利要求1所述的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，其特征在于，

所述盖面焊接步骤包括：

采用管子管板全位置数控脉冲氩弧焊机进行氩弧焊盖面焊接，焊丝直径为0.8-1mm，填丝焊1层；或者

进行焊条电弧焊盖面焊接。

11.根据权利要求1所述的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，其特征在于，还包括在所述盖面焊接步骤之后执行的最终检查步骤；

其中，所述最终检查步骤包括：

进行外观检查、PT检查、水压试验和气密性试验；

当水压试验和/或气密性试验出现渗漏现象时，清除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊；

当外观检查中焊缝外观存在缺陷和/或PT检查不符合JB4730中规定的I级要求时，清除缺陷并返回盖面焊接步骤进行补焊；

当水压试验和气密性试验未出现渗漏现象、外观检查中焊缝外观不存在缺陷、且PT检查符合JB4730中规定的I级要求时，所述最终检查步骤结束。

12.根据权利要求11所述的换热器的换热管与管板焊接接头的角焊缝制造工艺，其特征在于，

在所述最终检查步骤中，依次执行外观检查步骤、PT检查步骤、水压试验步骤、气密性试验步骤；

其中，所述外观检查步骤包括：检查焊缝外观是否存在缺陷，若存在缺陷，清除缺陷并返回盖面焊接步骤进行补焊；若不存在缺陷，则判定外观检查合格，执行PT检查步骤；

PT检查步骤包括：进行PT检查，若不符合JB4730中规定的I级要求，则清楚缺陷并返回盖面焊接步骤进行补焊，若符合JB4730中规定的I级要求，则判定PT检查合格，执行水压试验步骤；

水压试验步骤包括：进行水压试验，若出现渗漏现象，则消除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，若不出现渗漏现象，则判定水压试验合格，执行气密性试验；

气密性试验步骤包括：进行气密性试验，若出现渗漏现象，则消除缺陷并返回打底焊接步骤进行补焊，若未出现渗漏现象，判定气密性试验合格，最终检查结束。