CN113996889A - 一种不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法及管板换热器 - Google Patents

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王东升
王晓明
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Abstract

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法及管板换热器。不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法，包括以下步骤：将不锈钢管穿入到碳钢管板上的安装孔中，并使不锈钢管穿过碳钢管板6mm－8mm；对不锈钢管与碳钢管板上对应的管孔进行点焊连接；利用自动氩弧焊机进行焊接打底，焊接电流为100A－130A，焊接电压12V－14V，焊接速度6cm/min－8cm/min；利用自动氩弧焊机进行焊接填充，焊接电流为130A－150A，焊接电压14V－16V，焊接速度6cm/min－8cm/min。通过自动氩弧焊机对不锈钢管与碳钢管板进行自动或半自动焊接操作，提高焊接质量。

Description

一种不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法及管板换热器
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法及管板换热器。
背景技术
管板电换热器的制造中常用的不锈钢管与碳钢管板的焊接，由于不锈钢管管壁薄，碳钢管板上用于安装不锈钢管的管孔排布密集，在焊接中，由于不锈钢管与碳钢管板固定不稳定，经常发生不锈钢管的咬边、管壁焊透等缺陷，导致焊接返工、工件报废。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的换热器制造中不锈钢管与碳钢管板焊接质量差的缺陷，从而提供一种不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法及管板换热器。
本发明提供一种不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法，包括以下步骤：
将不锈钢管穿入到碳钢管板上的安装孔中，并使不锈钢管穿过碳钢管板6mm－8mm；
对不锈钢管与碳钢管板上对应的管孔进行点焊连接；
利用自动氩弧焊机进行焊接打底，焊接电流为100A－130A，焊接电压12V－14V，焊接速度6cm/min－8cm/min；
利用自动氩弧焊机进行焊接填充，焊接电流为130A－150A，焊接电压14V－16V，焊接速度6cm/min－8cm/min。
可选地，不锈钢管穿过碳钢管板的长度为8mm。
可选地，自动氩弧焊机焊丝选用H12Cr24Ni13焊丝。
可选地，焊接打底步骤中：焊接电流为120A，焊接电压13V，焊接速度7cm/min。
可选地，焊接填充步骤中：焊接电流为140A，焊接电压15V，焊接速度7cm/min。
可选地，自动氩弧焊机焊丝选用的焊丝直径为1.5mm－2.5mm，氩气纯度不小于99.96％。
可选地，还包括：将多根不锈钢管分别插装在碳钢管板的安装孔内。
本发明还提供一种管板换热器，应用本发明所述的不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法制造。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法，包括以下步骤：将不锈钢管穿入到碳钢管板上的安装孔中，并使不锈钢管穿过碳钢管板6mm－8mm；对不锈钢管与碳钢管板上对应的管孔进行点焊连接；利用自动氩弧焊机进行焊接打底，焊接电流为100A－130A，焊接电压12V－14V，焊接速度6cm/min－8cm/min；利用自动氩弧焊机进行焊接填充，焊接电流为130A－150A，焊接电压14V－16V，焊接速度6cm/min－8cm/min。
通过自动氩弧焊机对不锈钢管与碳钢管板进行自动或半自动焊接操作，降低以往手工焊接中经常发生的不锈钢管的咬边、管壁焊透等缺陷，保障焊接质量，能够大大提高焊缝无损检测和压力试验的成功率。在与碳钢管板焊接800多根不锈钢管的情况下，未发生不锈钢管的咬边、管壁焊透等缺陷，焊缝无损检测和压力试验一次通过。
2.本发明提供的不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法，不锈钢管穿过碳钢管板的长度为8mm。当不锈钢管穿过的长度过短时，导致后续焊接时焊层溢出到不锈钢管的端部，导致不锈钢管与碳钢管板之间的连接不稳定；当不锈钢管穿过的长度过长时，自动焊机的钨极无法伸入到不锈钢管与碳钢管板的连接处，导致自动焊机无法正常工作。通过设置不锈钢管穿过碳钢管板的长度为8mm，保证自动焊机能够正常工作，同时保证不锈钢管与碳钢管板能够被稳定焊接。
3.本发明提供的不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法，焊接打底步骤中：焊接电流为120A，焊接电压13V，焊接速度7cm/min。通过对不锈钢管与碳钢管板之间进行打底焊接，防止不锈钢管与碳钢管板之间的相对位置发生改变同时能够防止焊接填充过冲中碳钢管板或不锈钢管发生烧穿现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施方式中提供的碳钢管板的主视图。
图2为本发明的实施方式中提供的碳钢管板与不锈钢管配合焊接的结构示意图。
附图标记说明：1、碳钢管板；2、不锈钢管。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种不锈钢管2与碳钢管板1的自动焊接方法，在一块碳钢管板1上焊接固定800多根不锈钢管2，自动焊接方法包括以下步骤：
将一根不锈钢管2穿入到碳钢管板1上的一个安装孔中，为了保证自动焊机能够正常工作，同时保证不锈钢管2与碳钢管板1能够被稳定焊接，不锈钢管2穿过碳钢管板18mm。在不锈钢管2穿过碳钢管板18mm的一端对不锈钢管2和碳钢管板1进行焊接固定。
对不锈钢管2与碳钢管板1上对应的管孔预先进行点焊连接，点焊预先固定完成后利用自动氩弧焊机对不锈钢管2和碳钢管板1进行进一步的固定焊接。自动氩弧焊机焊丝选用的焊丝直径为2mm，氩气纯度不小于99.96％。自动氩弧焊机焊丝选用H12Cr24Ni13焊丝。
利用自动氩弧焊机进行焊接打底，焊接电流为120A，焊接电压13V，焊接速度7cm/min；然后利用自动氩弧焊机进行焊接填充，焊接电流为140A，焊接电压15V，焊接速度7cm/min。先进行焊接打底，再进行焊接填充能够防止不锈钢管2与碳钢管板1之间的相对位置发生改变同时能够防止焊接填充过冲中碳钢管板1或不锈钢管2发生烧穿现象。
重复上述步骤以将多根不锈钢管2分别焊接固定在碳钢管板1的安装孔内。
通过对不锈钢管2与碳钢管板1之间预先进行点焊固定，然后利用自动氩弧焊机对不锈钢管2与碳钢管板1进行自动或半自动焊接操作，降低以往手工焊接中经常发生的不锈钢管2的咬边、管壁焊透等缺陷，保障焊接质量，能够大大提高焊缝无损检测和压力试验的成功率。在与碳钢管板1焊接800多根不锈钢管2的情况下，未发生不锈钢管2的咬边、管壁焊透等缺陷，焊缝无损检测和压力试验一次通过。
作为替代的实施方式，首先将多根不锈钢管2插入到碳钢管板1中，并分别对多根不锈钢管2依次进行点焊固定后再利用自动氩弧焊机进行焊接。
作为替代的实施方式，不锈钢管2穿过碳钢管板1的长度为6mm。以便于自动焊机的钨极伸入到不锈钢管2与碳钢管板1的连接处。
作为替代的实施方式，在焊接打底步骤中：焊接电流为100A，焊接电压12V，焊接速度8cm/min。在焊接填充步骤中：焊接电流为150A，焊接电压16V，焊接速度6cm/min。通过较小的电流和电压进行焊接打底，能够降低焊接对管板和不锈钢管2的损伤，通过较大的电流和电压进行焊接填充，能够提升焊接强度，增加管板上不锈钢管2的连接稳定性。
实施例2
本发明还提供一种管板换热器，应用实施例1中所述的不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法制造。如图1和图2所示，碳钢管板选用16MnⅡ型号的含锰低碳合金钢，Ⅱ级锻件板材，在碳钢管板上开设800多个直径为16.25mm的安装孔，相邻的两个安装孔之间的中心间距为21mm，相邻两个安装孔之间的边缘间距为6mm。不锈钢管选用316L型号的不锈钢材质管材，不锈钢管的壁厚为1.5mm，不锈钢管的内径为16mm。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
将不锈钢管穿入到碳钢管板上的安装孔中，并使不锈钢管穿过碳钢管板6mm－8mm；
对不锈钢管与碳钢管板上对应的管孔进行点焊连接；
利用自动氩弧焊机进行焊接打底，焊接电流为100A－130A，焊接电压12V－14V，焊接速度6cm/min－8cm/min；
利用自动氩弧焊机进行焊接填充，焊接电流为130A－150A，焊接电压14V－16V，焊接速度6cm/min－8cm/min。
2.根据权利要求1所述的不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法，其特征在于，不锈钢管穿过碳钢管板的长度为8mm。
3.根据权利要求1或2所述的不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法，其特征在于，自动氩弧焊机焊丝选用H12Cr24Ni13焊丝。
4.根据权利要求1或2所述的不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法，其特征在于，焊接打底步骤中：焊接电流为120A，焊接电压13V，焊接速度7cm/min。
5.根据权利要求1或2所述的不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法，其特征在于，焊接填充步骤中：焊接电流为140A，焊接电压15V，焊接速度7cm/min。
6.根据权利要求1或2所述的不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法，其特征在于，自动氩弧焊机焊丝选用的焊丝直径为1.5mm－2.5mm，氩气纯度不小于99.96％。
7.根据权利要求1或2所述的不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法，其特征在于，还包括：将多根不锈钢管分别插装在碳钢管板的安装孔内。
8.一种管板换热器，其特征在于，应用权利要求1至7任一项所述的不锈钢管与碳钢管板的自动焊接方法制造。
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