JP2003334656A - 管寄せと熱交換器チューブの溶接方法と溶接構造 - Google Patents

管寄せと熱交換器チューブの溶接方法と溶接構造

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JP2003334656A
JP2003334656A JP2002142708A JP2002142708A JP2003334656A JP 2003334656 A JP2003334656 A JP 2003334656A JP 2002142708 A JP2002142708 A JP 2002142708A JP 2002142708 A JP2002142708 A JP 2002142708A JP 2003334656 A JP2003334656 A JP 2003334656A
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heat exchanger
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welding
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Yasuhide Marumoto
泰秀 丸本
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Mitsubishi Power Ltd
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Babcock Hitachi KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 管寄せと熱交換器チューブの間の溶接を自動
的に行える管寄せと熱交換器チューブの溶接方法と装置
を提供すること。 【解決手段】 ボイラ等の熱交換器を集合する管寄せ1
と熱交換器チューブ2の溶接方法において、管寄せ1に
熱交換器チューブ2の開先がはまりこむガイド6を設
け、熱交換器チューブ2の開先部分の内壁をテーパ状に
削り、管寄せ1のガイド6か作る開口部に前記熱交換器
チューブ2の開先を挿入して開先合わせを行った後、溶
接を行う管寄せと熱交換器チューブの溶接方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ等の熱交換
器を集合する管寄せと熱交換器チューブの溶接方法と溶
接構造に係り、特に溶接継手の未溶着部を残さない管寄
せと熱交換器チューブの溶接方法と溶接構造に関する。
【0002】
【従来の技術】発電用ボイラを構成している熱交換器
は、図4に示すようにボイラ内に一定間隔をあけて平行
に配置された複数の小径管からなる熱交換器チューブ5
2で構成され、その上部あるいは下部には、これら小径
管からなる熱交換器チューブ52を集合する管寄せ51
が配置される。
【0003】熱交換器チューブ52と管寄せ51は、溶
接によって接合される。図5、図6の断面図に示すよう
に、前記管寄せ51と熱交換器チューブ52の溶接は次
の手順で行う。
【0004】管寄せ51と熱交換器チューブ52の完全
溶込み溶接の場合には、図5に示すように管寄せ51と
熱交換器チューブ52の間にギャップG(G>0)を設
けて開先合わせを行い、ギャップGを保持するために手
動TIG(Tungsten Inert Gas)溶接法で仮付け溶接によ
り仮付溶接ビード54を形成する。その後、図6に示す
ように、完全溶込み溶接を行うために手動TIG溶接法
でギャップGを埋め、熱交換器チューブ52の内面に初
層溶接ビード55を出すように溶接を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5と
図6に示すような溶接法では、開先合わせ時に熱交換器
チューブ52の全周にわたって一定の寸法でギャップG
を保持する必要がある。また、図7の断面図に示すよう
に、管寄せ51と熱交換器チューブ52の間の規格化さ
れた寸法であるルートギャップ寸法G1、G2が不均一
のまま仮付け溶接され、あるいは図8の断面図に示すよ
うに、管寄せ51と熱交換器チューブ52の間のギャッ
プGの他に、管寄せ51の開口部端部と熱交換器チュー
ブ52の開先の内壁部端部の間のずれである段差Dが生
じた状態で仮付け溶接されると、その後の手動TIG溶
接による完全溶込み溶接の際、溶接部に欠陥(溶け込み
不良、開先残りなど)が発生する問題があった。
【0006】更に、図5と図6に示す溶接法では、仮付
け溶接及び初層溶接ともに手動TIG溶接での施工とな
るため、非能率的で、しかも溶接時間を多大に要する等
の問題がある。
【0007】そこで、本発明の課題は、開先合わせ精度
を維持して管寄せと熱交換器チューブの間の溶接を可能
にする管寄せと熱交換器チューブの溶接方法と装置を提
供することである。
【0008】また、本発明の課題は管寄せと熱交換器チ
ューブの間の開先のずれを生じないようにして、自動溶
接を行える管寄せと熱交換器チューブの溶接方法と装置
を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、熱
交換器を集合する管寄せと熱交換器チューブの溶接方法
において、管寄せには熱交換器チューブの外径L1より
大きい開口径L2と深さD1を有する開口部を形成する
ガイドと、該ガイドの外周にU字型の溝を形成し、熱交
換器チューブの開先には、チューブ内壁側に角度θのテ
ーパ部を形成し、管寄せのガイドの開口部に前記熱交換
器チューブの開先を挿入して開先合わせを行った後、溶
接を行う管寄せと熱交換器チューブの溶接方法である。
【0010】本発明の上記管寄せと熱交換器チューブの
溶接方法は、自動溶接機械を用いて前記管寄せと熱交換
器チューブの開先合わせを行った後、該自動溶接機械で
仮付け溶接および初層の溶接を実施することができる。
【0011】また、本発明の上記課題は、熱交換器を集
合する管寄せと熱交換器チューブの溶接構造において、
熱交換器チューブの外径L1より大きい開口径L2と深
さD1を有する開口部周辺に設けられたガイドと該ガイ
ドの外周にU字型の溝を形成した管寄せと内壁側に角度
θのテーパ部を形成した開先を有する熱交換器チューブ
とを用いて管寄せの前記ガイドの開口部に熱交換器チュ
ーブの開先を挿入して得られる管寄せと熱交換器チュー
ブの溶接構造である。
【0012】さらに、本発明の上記課題は、ボイラ等の
熱交換器を集合する管寄せと熱交換器チューブの溶接方
法において、管寄せに熱交換器チューブの開先がはまり
こむガイドを設け、熱交換器チューブの開先部分の内壁
をテーパ状に削ることにより達成される。
【0013】
【作用】ボイラ等の熱交換器チューブを集合する管寄せ
と前記熱交換器チューブの完全溶け込み溶接において
は、開先合わせの精度が問題となり、管寄せと前記熱交
換器チューブの開先部分のギャップの不均一や開先合わ
せ面の段差などが完全溶け込み溶接に大きく影響する。
【0014】従って、管寄せに熱交換器チューブがはま
りこむ管寄せの開口部に所定の深さを有するガイドを設
けると、開先合わせの位置決めが容易となり、自動溶接
機械を用いて開先合わせと仮付け溶接をすることが可能
となり、開先合わせ精度が従来より向上する。更に、ガ
イドの外周に溶接部の強度を確保するために管寄せにU
字型の溝を構成して溶接時に得られる溶着した肉盛りに
より溶接部の強度を確保する。また、開先合わせ部が溶
融しやすくなるように、熱交換器チューブの開先の内壁
側をテーパ状に削り、TIG溶接することにより完全溶
け込み溶接が可能となる。
【0015】従って、本発明の上記開先形状を採用すれ
ば、ロボット等の自動溶接機械を採用することが可能と
なり、人手に頼る作業を大幅に低減でき、作業の自動化
が図れ、高い溶接品質が得られる。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、熱交換器チューブと管
寄せの溶接時に開先合わせ精度を向上し、溶け込み不
良、開先残り等の溶接欠陥の発生を防止し、完全溶け込
み溶接継手が得られ、また自動溶接で完全溶け込み溶接
が可能になり、溶接コストを手動溶接行程の省略ができ
なかった従来技術よりも低減させることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
と共に説明する。ボイラ等の熱交換器は多数の熱交換器
チューブと該熱交換器チューブの端部を溶接接続させた
管寄せからなるが、図1は本発明の実施の形態の熱交換
器チューブと管寄せの溶接部の開先形状を示す断面図で
ある。
【0018】図1に示す開先形状は、管寄せ1には、厚
さT1、深さD1及び開口径L2を有する開口部を形成
するガイド6を形成している。前記ガイド6の開口径L
2は熱交換器チューブ2がガイド6の開口部にまり込む
ことができるように熱交換器チューブ2の外径L1以上
の寸法を有している。また、熱交換器チューブ2と管寄
せ1の溶接部の強度を確保するために管寄せ1にはU字
型の溝5を形成している。このU字型の溝5の深さD2
は、例えばASME規格で規定される最小深さを満足し
ている。
【0019】他方の母材である熱交換器チューブ2には
内壁側に開先角度θの傾斜を設け、開先ルート面10を
形成している。開先合わせ時の規定された間隔でルート
ギャップをゼロとすることで、管寄せ1と熱交換器チュ
ーブ2を面接触させて直接突き合わせた形状とし、熱交
換器チューブ2の開先を管寄せ1のガイド6の開口部に
はめ込むだけで開先合わせが可能となり、位置決めが容
易に達成される。
【0020】この開先形状を用いて熱交換器チューブ2
を短いチューブ構造にし、短いチューブ2をロボット等
の自動溶接機械を用いて把持し、管寄せ1に開先合わせ
を行った後、仮付け溶接を前記自動溶接機械を用いて実
施し、作業能率を向上させることが可能となる。
【0021】開先合わせと仮付け溶接後は、管寄せ1に
設置されたU字型の溝5にTIG溶接トーチ(図示せ
ず)のタングステン電極のアークを発生させ、相互の母
材を完全に溶融し、溶接ワイヤの添加によって溶接させ
る。
【0022】本実施の形態の開先形状により、従来技術
の問題点であった開先合わせ時のルートギャップGの不
均一(図7)、あるいは、段差(図8)等が発生せず、
位置決め精度が向上する。また、その後の完全溶け込み
溶接において、溶接部に溶け込み不良、開先残り等の溶
接欠陥が発生することを防止できる。
【0023】以上述べたように本実施の形態の開先形状
による熱交換器チューブ2と管寄せ1の溶接方法は、開
先合わせ精度を向上させることができるので、初層TI
G溶接時に完全溶け込み溶接が可能となる。また、従来
技術では図5に示すように交換器チューブ2と管寄せ1
の間にギャップGをあけて開先合わせ、仮付け溶接を行
っていたため、人手に頼っていたが、本実施の形態の開
先形状では、熱交換器チューブ1を短くし、ロボット等
の自動溶接機械を用いて開先合わせ、仮付け溶接の自動
化可能となり、能率的である。
【0024】本発明になる熱交換器チューブと管寄せの
完全溶け込み溶接方法は、ボイラに限定されるものでは
なく、ボイラ以外の分野における溶接に適用が可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態の管寄せと交換器チュー
ブの開先形状を示す断面図である。
【図2】 図1の開先部分の仮付け溶接を示す断面図で
ある。
【図3】 図1の開先部分の初層溶接ビードを示す断面
図である。
【図4】 一般的なボイラの熱交換器チューブと管寄せ
の位置説明図である。
【図5】 従来技術の開先形状及び仮付け溶接を示す断
面図である。
【図6】 従来技術の開先形状の初層溶接ビードを示す
断面図である。
【図7】 従来技術の問題点を示す断面図である。
【図8】 従来技術の問題点を示す断面図である。
【符号の説明】
1、51 管寄せ 2、52熱交換器チュ
ーブ 5 溝 6 ガイド 10 開先ルート面 15、54 仮付溶接
ビード 20、55 初層溶接ビード D1、D2 深さ G ギャップ G1、G2 ルートギ
ャップ寸法 L1 外径 L2 開口径 T1 厚さ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成14年8月29日(2002.8.2
9)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、熱
交換器を集合する管寄せと熱交換器チューブの溶接方法
において、管寄せには熱交換器チューブの外径L1より
大きい開口径L2と深さD1を有する開口部を形成する
ガイドと、該ガイドの外周にU字型の溝を形成し、熱交
換器チューブの開先には、チューブ内壁側に角度θのテ
ーパ部を形成し、管寄せのガイドの開口部に前記熱交換
器チューブの開先を挿入して開先合わせを行った後、溶
接を行う管寄せと熱交換器チューブの溶接方法により達
成される
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】また、本発明の上記課題は、熱交換器を集
合する管寄せと熱交換器チューブの溶接構造において、
熱交換器チューブの外径L1より大きい開口径L2と深
さD1を有する開口部周辺に設けられたガイドと該ガイ
ドの外周にU字型の溝を形成した管寄せと内壁側に角度
θのテーパ部を形成した開先を有する熱交換器チューブ
とを用いて管寄せの前記ガイドの開口部に熱交換器チュ
ーブの開先を挿入して得られる管寄せと熱交換器チュー
ブの溶接構造により達成される

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱交換器を集合する管寄せと熱交換器チ
    ューブの溶接方法において、 管寄せには熱交換器チューブの外径L1より大きい開口
    径L2と所定の深さD1を有する開口部を形成するガイ
    ドと、該ガイドの外周にU字型の溝を形成し、熱交換器
    チューブの開先には、チューブ内壁側に角度θのテーパ
    部を形成し、管寄せのガイドの開口部に前記熱交換器チ
    ューブの開先を挿入して開先合わせを行った後、溶接を
    行うことを特徴とする管寄せと熱交換器チューブの溶接
    方法。
  2. 【請求項2】 自動溶接機械を用いて前記管寄せと熱交
    換器チューブの開先合わせを行った後、該自動溶接機械
    で仮付け溶接および初層の溶接を実施することを特徴と
    する請求項1記載の管寄せと熱交換器チューブの溶接方
    法。
  3. 【請求項3】 熱交換器を集合する管寄せと熱交換器チ
    ューブの溶接構造において、 熱交換器チューブの外径L1より大きい開口径L2と所
    定の深さD1を有する開口部周辺に設けられたガイドと
    該ガイドの外周にU字型の溝を形成した管寄せと内壁側
    に角度θのテーパ部を形成した開先を有する熱交換器チ
    ューブとを用いて管寄せの前記ガイドの開口部に熱交換
    器チューブの開先を挿入して得られることを特徴とする
    管寄せと熱交換器チューブの溶接構造。
JP2002142708A 2002-05-17 2002-05-17 管寄せと熱交換器チューブの溶接方法と溶接構造 Withdrawn JP2003334656A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7176627B2 (en) 2003-02-20 2007-02-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Process for producing phosphor and plasma display panel unit
KR100854572B1 (ko) * 2006-08-11 2008-08-26 주식회사 엘지화학 플라스틱 열교환기의 및 그의 제조방법
JP2010284697A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Aichi Sangyo Kk 円周曲面へのチューブ溶接方法
CN107999933A (zh) * 2017-12-26 2018-05-08 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 喷泉式布管内孔焊接结构及焊接方法
CN110017406A (zh) * 2019-05-07 2019-07-16 张化机(苏州)重装有限公司 一种换热器管口结构

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7176627B2 (en) 2003-02-20 2007-02-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Process for producing phosphor and plasma display panel unit
KR100854572B1 (ko) * 2006-08-11 2008-08-26 주식회사 엘지화학 플라스틱 열교환기의 및 그의 제조방법
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