CN110587074A - 一种铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺 - Google Patents

一种铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺；其特征在于，包括以下步骤：步骤1、铜管与不锈钢管相对的一端设置有管端坡口；步骤2、对所述铜管上靠近所述管端坡口的位置与所述不锈钢管上靠近所述管端坡口的位置进行清洗；步骤3、对所述铜管进行80℃～100℃预热并保温150min；步骤4、将焊丝堆积在所述铜管上的所述管端坡口；步骤5、采用氩弧焊对所述铜管与所述不锈钢管进行焊接；步骤6、采用玻璃棉包裹所述铜管与所述不锈钢管的焊接处；所述铜管与所述不锈钢管保温冷却至室温。解决了现有方案造成的氧乙炔焰温度低导致铜管温度散热较快、采用气焊导致铜管和不锈钢管出现焊不透的情况和焊接之后会产生熔渣焊接处外观质量较差等问题。

Description

一种铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺
技术领域
本发明涉及焊接工艺，具体涉及一种铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺。
背景技术
一般的，焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属的工艺。在很多工业设备上都涉及到两种材料之间的焊接，阻火器就是其中一个。阻火器是用来阻止易燃气体和易燃液体蒸汽的火焰蔓延的安全装置。由于铜的导热性能优良、常温塑性良好，用于介质流速急剧变化且易燃易爆的管道上，可以起到阻火和快速散热的作用。由于阻火器两端均为不锈钢，所以需要将铜管与不锈钢管进行焊接。由于铜和不锈钢的焊接温度不同，很难对两者进行焊接。如何解决这一问题变得至关重要。
现有的方案，采用气焊的方式对铜管和不锈钢管进行焊接。这样的方案存在以下问题：(1)采用气焊由于氧乙炔焰温度低，导致铜管温度散热较快；(2)采用气焊导致铜管和不锈钢管出现焊不透的情况；(3)焊接之后会产生熔渣，焊接处外观质量较差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺，以解决现有技术中氧乙炔焰温度低导致铜管温度散热较快、采用气焊导致铜管和不锈钢管出现焊不透的情况和焊接之后会产生熔渣焊接处外观质量较差等问题。
本发明所采用的技术方案如下：
一种铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺；包括以下步骤：
步骤1、铜管与不锈钢管相对的一端设置有管端坡口；
步骤2、对所述铜管上靠近所述管端坡口的位置与所述不锈钢管上靠近所述管端坡口的位置进行清洗；
步骤3、对所述铜管进行80℃～100℃预热并保温150min；
步骤4、将焊丝堆积在所述铜管上的所述管端坡口；
步骤5、采用氩弧焊对所述铜管与所述不锈钢管进行焊接；
步骤6、采用玻璃棉包裹所述铜管与所述不锈钢管的焊接处；所述铜管与所述不锈钢管保温冷却至室温。
进一步的技术方案为：所述铜管与所述不锈钢管之间存在1.5mm的间隙。
进一步的技术方案为：所述铜管管壁厚度为10mm；所述不锈钢管管壁厚度为10mm。
进一步的技术方案为：所述步骤1中所述管端坡口与平面呈37.5°的夹角。
进一步的技术方案为：所述步骤2中采用酒精清洗并风干。
进一步的技术方案为：所述步骤3中保温时间与所述铜管厚度正相关，每1mm厚度的所述铜管保温15min。
进一步的技术方案为：所述步骤4中所述焊丝为高镍合金焊丝。
进一步的技术方案为：所述步骤5中氩弧焊工作电压为220V，氩弧焊工作电流为14A。
本发明的有益效果如下：本发明设计了一种铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺采用堆焊的方式进行氩弧焊接。铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺带来了如下效果：(1)氩弧焊的氩气温度较高，铜管温度散热较慢；(2)通过设置管端坡口，氩弧焊的焊头可以深入连接处的根部进行焊接，不会出现焊不透的情况；(3)氩弧焊不会出现熔渣，焊接处外观质量较好；(4)采用酒精进行清洗，酒精挥发时间短，提高了焊接效率；(5)对通过进行预热并进行保温，使得铜管内外受热均匀。
附图说明
图1为本发明的焊接示意图。
图中：1、铜管；2、不锈钢管；3、管端坡口；4、焊丝。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实施例的具体实施方式。
图1为本发明的焊接示意图。结合图1所示，本发明公开了一种铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺。图中X的方向为本发明焊接示意图的上端，图中Y的方向为本发明焊接示意图的右端。铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺，包括以下步骤：
步骤1、铜管1与不锈钢管2相对的一端设置有管端坡口3；
步骤2、对铜管1上靠近管端坡口3的位置与不锈钢管2上靠近管端坡口3的位置进行清洗；
步骤3、对铜管1进行80℃～100℃预热并保温150min；
步骤4、将焊丝4堆积在铜管1上的管端坡口3；
步骤5、采用氩弧焊对铜管1与不锈钢管2进行焊接；
步骤6、采用玻璃棉包裹铜管1与不锈钢管2的焊接处；铜管1与不锈钢管2保温冷却至室温。
不锈钢管2连接在铜管1的左右两端。优选的，不锈钢管2为法兰管道。不锈钢管2的外端设置有法兰，不锈钢管2的内端连接铜管1。优选的，铜管1材质为紫铜。优选的，不锈钢管2材质为304不锈钢。
铜管1管壁厚度为10mm。不锈钢管2管壁厚度为10mm。
步骤1中管端坡口3与平面呈37.5°的夹角。
铜管1上靠近不锈钢管2的一端设置有管端坡口3。不锈钢管2上靠近铜管1的一端设置有管端坡口3。
管端坡口3的设置保证了铜管1与不锈钢管2能够焊透且融合较好，提高了铜管1与不锈钢管2焊接处的强度。在焊接时，氩弧焊的焊头可以深入焊接处的根部将铜管1与不锈钢管2焊透。
37.5°的角度较为平缓，保证了焊丝4可以很好的堆积在铜管1上的管端坡口3上。
步骤2中采用酒精清洗并风干。
采用酒精对靠近铜管1上管端坡口3的位置进行清洗。采用酒精对靠近不锈钢管2上管端坡口3的位置进行清洗。优选的，酒精为医用酒精。
通过酒精的清洁可以将杂质清理干净。医用酒精为无毒，不会对人体产生危害。酒精挥发时间短，提高了焊接工艺的效率。
铜管1与不锈钢管2之间存在1.5mm的间隙。
铜管1上靠近不锈钢管2的一端与不锈钢管2上靠近铜管1的一端之间存在1.5mm的间隙。1.5mm的间隙可以方便铜管1与不锈钢管2的焊接。
步骤3中保温时间与铜管1厚度正相关，每1mm厚度的铜管1保温15min。
当铜管1的管壁厚度增加1mm，则铜管1的保温时间增加15min。当铜管1的管壁厚度减少1mm，则铜管1的保温时间减少15min。
由于铜管1的导热系数大、散热迅速，所以需要对铜管1进行预热。通过对铜管1进行保温，使得铜管1内外受热均匀，铜管1散热较慢。不同管壁厚度的铜管1保温时间也不同，保温时间根据铜管1的管壁厚度进行调整。
步骤4中焊丝4为高镍合金焊丝。
采用高镍合金焊丝进行焊接保证了铜管1与不锈钢管2焊接的牢固性。
焊丝4为高镍合金焊丝，高镍合金焊丝型号的选择属于公知常识。本领域的技术人员可以根据装置的工作情况选择，例如可以选型号为ERNICRFE-3的高镍合金焊丝。
步骤5中氩弧焊工作电压为220V，氩弧焊工作电流为14A。
氩弧焊工作过程中可以提供稳定的电流和稳定的电压。保证了焊接工艺的进行。氩弧焊工作过程中，在焊接处的周围通入氩气进行保护。氩气可以将空气隔离在焊接处之外，防止焊接处出现氧化。
氩弧焊设备型号的选择属于公知常识。本领域的技术人员可以根据装置的工作情况选择，例如可以选型号为ZX7-400STG的氩弧焊设备。
玻璃棉具有导热率低和保温绝热的作用。采用玻璃棉包裹住铜管1与不锈钢管2的焊接处，以减弱焊接应力，防止裂纹的产生。
在进行焊接时，氩弧焊中心偏向铜管1的一侧。可以减少铜管1热量的损失，同时避免不锈钢管2受热过多产生烧穿现象。
在铜管和不锈钢管焊接完成之后，需要对铜管和不锈钢管的焊接处进行检测。焊接完成后通过PT检测铜管和不锈钢管的焊接处有无裂纹。采用渗透剂渗透进铜管和不锈钢管的焊接处，在去除焊接处表面多余渗透剂后，通过显像剂将裂纹处的渗透剂吸附到焊接处的表面形成痕迹。铜管和不锈钢管的焊接处形成有痕迹，则铜管和不锈钢管的焊接处存在裂纹。铜管和不锈钢管的焊接处没有形成有痕迹，则铜管和不锈钢管的焊接处不存在裂纹。
本实施例中，所描述的焊丝4为高镍合金焊丝，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他材质的焊丝。
本实施例中，所描述的铜管1材质为紫铜，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他型号材质的铜管。
本实施例中，所描述的不锈钢管2材质为304不锈钢，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他型号材质的不锈钢管。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (8)

1.一种铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、铜管(1)与不锈钢管(2)相对的一端设置有管端坡口(3)；
步骤2、对所述铜管(1)上靠近所述管端坡口(3)的位置与所述不锈钢管(2)上靠近所述管端坡口(3)的位置进行清洗；
步骤3、对所述铜管(1)进行80℃～100℃预热并保温150min；
步骤4、将焊丝(4)堆积在所述铜管(1)上的所述管端坡口(3)；
步骤5、采用氩弧焊对所述铜管(1)与所述不锈钢管(2)进行焊接；
步骤6、采用玻璃棉包裹所述铜管(1)与所述不锈钢管(2)的焊接处；所述铜管(1)与所述不锈钢管(2)保温冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺，其特征在于：所述铜管(1)与所述不锈钢管(2)之间存在1.5mm的间隙。
3.根据权利要求1所述的铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺，其特征在于：所述铜管(1)管壁厚度为10mm；所述不锈钢管(2)管壁厚度为10mm。
4.根据权利要求1所述的铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺，其特征在于：所述步骤1中所述管端坡口(3)与平面呈37.5°的夹角。
5.根据权利要求1所述的铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺，其特征在于：所述步骤2中采用酒精清洗并风干。
6.根据权利要求1所述的铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺，其特征在于：所述步骤3中保温时间与所述铜管(1)厚度正相关，每1mm厚度的所述铜管(1)保温15min。
7.根据权利要求1所述的铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺，其特征在于：所述步骤4中所述焊丝(4)为高镍合金焊丝。
8.根据权利要求1所述的铜管与不锈钢管的堆焊焊接工艺，其特征在于：所述步骤5中氩弧焊工作电压为220V，氩弧焊工作电流为14A。
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