CN1153690A - 具有金属渗层的管子与管板间的焊接方法及焊接材料 - Google Patents

Abstract

本发明的主要目的是解决具有金属渗层的管子与管板间由于焊接造成焊缝处金属渗层破坏，导致焊缝处耐蚀性降低，从而影响设备的整体使用寿命问题。本发明的方法是，当具有金属渗层的管子与管板定位后，进行两次焊接，第一次用钎焊的方法，将钎焊材料填充在管子与管板的间隙中，在间隙处形成环套状密封带，第二次用熔化焊的方法，用既与母材有良好互溶性，又有良好耐蚀性的镍基合金焊丝，将管子与管板间进行熔化焊接。

Description

具有金属渗层的管子与管板间的焊接方法及焊接材料

本发明属于金属焊接技术和焊接材料，主要提出一种具有金属渗层的列管式冷热交换设备管子与管板间的焊接方法和焊接材料。

在工程应用中，为了防止某些介质对设备的腐蚀，提高材料的允许使用条件，常用表面化学热处理的方法，在普通碳钢和低合金钢的表面进行渗铝、渗钛、铝钛共渗、铝硅共渗等表面处理，来提高设备的使用寿命，用普通材料来代替一些贵重的紧缺材料，从而节省工程造价，这些具有金属渗层的材料之间不可避免地要进行焊接，特别是当具有金属渗层的列管式冷热交换设备管子与管板间进行焊接时，在焊缝和熔合线部位，金属渗层的连续性遭到破坏，使这一部位的耐蚀性大大降低，从而影响了具有金属渗层设备的整体使用寿命，也严重影响了具有金属渗层材料的使用范围，这一问题长期没能得到很好解决。

本发明的目的在于提供一种焊接方法和焊接材料，从而解决具有金属渗层的冷热交换设备管子与管板间由于焊接，使渗层连续性遭到破坏，使设备使用寿命降低的问题。

本发明的出发点是：当具有金属渗层的列管式冷热交换设备管子与管板焊接时，使焊缝处具有与金属渗层相同的耐蚀性，连接处有良好的密封性；列管式冷热交换设备管程和壳程分别走不同温度的两种介质。在常规焊接中管子与管板间的连接焊缝两侧受到来自于管程和壳程介质的腐蚀。为解决这一问题，本发明的焊接方法是：将靠近焊接缝一侧的管板孔适当扩大，当管子与管板定位后，用钎焊的方法使钎焊材料在管子与管板的间隙填充钎焊材料，使管子与管板间形成一个环套状密封带，钎焊材料根据设备的最高允许使用温度确定，第二步根据渗层材料和使用条件，选用既与母材有良好互溶性、又有良好耐蚀性的镍基合金焊丝，在氩气保护下将管子与管板间进行熔化焊接，镍基合金焊丝的成分为镍50％-99.9％，当焊丝中含有钛、铬、铁成分时，镍的含量可稍低，而钛控制在10％以下，铬25％以下，铁在15％以下。

钎焊材料一般可采用铅锡基、铜基、铝基合金材料。

本发明的两步焊接过程形成的焊缝，既具有良好的耐蚀性，又具有良好的密封性；镍基合金焊丝与母材熔合形成的焊缝，经过多种介质条件下试验，耐蚀性与渗层耐蚀性基本相同，但是在焊接过程中，不可避免在少数焊缝的局部出现咬边咬肉现象，尽管这种咬边咬肉现象很少、很轻微，但它足以破坏母材仅0.05～0.20mm的金属渗层，母材上任何部位的金属渗层遭到破坏，都会使该处的腐蚀加剧，焊缝破坏，出现管程与壳程之间的泄露，本发明用钎焊的方法，使管子与管板孔间的间隙处形成一个钎焊材料的环状密封带，这一钎焊材料的作用有二；一是它完全隔绝了壳程介质对缝的侵蚀，二是即使管程介质腐蚀使焊缝局部破坏，管程介质也不会泄露到壳体内，从而提高了设备的使用寿命。

附图为本发明焊接的示意图。

图中，1、管板，2、管子，3、钎焊料，4、熔化焊焊缝。

实施例：

工作部件为炼油厂列管式冷却器，第一步先采用钎焊的方法，钎焊材料采用铅锡基合金材料，在管子与管板孔间隙处形成一个环状密封带，第二步采用镍基合金焊丝，在氩气保护下将管子与管板间进行熔化焊接，镍基合金焊丝中的镍含量为99％以上。

Claims (2)

1、具有金属渗层的管子与管板间的焊接方法及焊接材料，其特征在于：当具有金属渗层的列管式冷热交换设备管子与管板间焊接时，焊接过程分两步进行，第一步用钎焊的方法，将钎焊材料填充在管子与管板孔之间的间隙中，在管子与管板间隙处形成环套状密封带，第二步用熔化焊的方法，采用既与母材有良好互溶性，又有良好耐蚀性的镍基合金焊丝，进行熔化焊。

2、根据权利要求1所述的具有金属渗层的管子与管板间的焊接方法及焊接材料，其特征在于：在第二步熔化焊中，根据渗层性质不同，所选用的镍基合金焊丝镍含量为50％-99.9％。

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