1. 材质和管径范围
管对管板焊接主要应用于锅炉和热交换器的生产。几乎使用了所有可焊金属及其合金,但是管子外径局限在12.7-101.6mm,壁厚0.5-5mm。大多数应用管外径集中在19.05-38.1,壁厚1.65-3.4。
锅炉和热交换器在很多行业均有使用,大型锅炉和换热器多出现于化工或石化行业,发电站内。
2. 管板焊机种类
根据不同应用和自动化程度需求可提供不同类型的管板焊机:
2.1 三轴(气体、电流、旋转)控制管板焊机由便携式焊接电源与封闭式焊接机头组成,适用于不填丝的自熔焊接。
2.2 四轴(气体、电流、旋转、送丝)控制管板焊机由便携式焊接电源与开放式焊接机头组成,适用于单道焊接,如果焊接工艺为两道,在第一道焊接完成后,需要手动调整钨极位置,然后开始第二道焊接。
2.3 五轴(气体、电流、旋转、送丝、电弧电压)控制管板焊机由6轴焊接电源与带AVC功能的TS2000或TS60焊接机头组成,可实现两道连续加丝焊接,两道之间的焊枪抬起可以通过编程控制,并且在不中断焊接的情况下完成。
2.4 六轴(气体、电流、旋转、送丝、电弧电压、摆动)控制管板焊机由PC焊接电源与TIG20/160焊接机头组成,适用于多层多道焊接,焊枪可实现径向自动编程控制与调整。
3. 管前准备要求
与手工焊相比,轨道式管对管板焊接要求注意以下几点:
3.1 管子无缝(或者焊缝平滑),外径与内径的同心度好,确保钨极定位的可重复性。标准应用中,(齐平、外伸、内缩)机头利用管内壁进行定位,而焊接在管外径处进行。同心度问题会导致钨极至工件的距离不一,从而影响电弧电压。
3.2 V形坡口极有可能导致底部熔合问题,建议采用J形坡口。(管内缩应用时,可采用V形坡口)
3.3 如果要求高热传导率,管与孔之间的间隙可以通过轻微涨管来消除。间隙对于焊前工件装配是必须的,但是间隙过大将会导致焊接可重复性降低。
3.4 管与管板的接触区域必须保持干净。油污、铁锈或者其他管子生产或机加工过程中的残留物将会导致气孔的形成。
4. 管对管板齐平焊接应用
齐平管的轨道式焊接可根据不同的坡口形式采用填丝或不填丝焊接工艺。
不填丝齐平焊
管径范围在ID10mm-OD33.7mm的不填丝齐平应用中,推荐使用TS34焊接机头。
一名操作者可以同时操作多台焊接机头。
典型应用:电厂冷凝器管板焊接。管子:钛材质,壁厚1mm左右,管板:钢材质,带钛堆焊层。
填丝齐平焊
需使用4轴或5轴控制电源,开放式管板焊接机头需要配置:一体式或外置送丝机,推荐AVC弧长跟踪功能。
5. 管对管板外伸焊接应用
外伸应用永远需要填丝焊接,但是某些情况下第一道为自熔。
使用4轴或5轴控制电源,根据管桥距离以及外伸长度,焊炬角度可以变化。
为避免管端熔塌,管子外伸长度建议不小于5mm。
6. 管对管板内缩焊接应用
使用4轴或5轴控制电源,开放式管板焊接机头。
不同于外伸应用,管内缩时管板V形坡口是可以采纳的。
7. 管板内孔/深孔焊接应用
为了避免管子与管板间的间隙腐蚀,可采用无缝连接设计,焊接在管板背部管子内壁进行。
此类应用对工件的准备以及焊接的要求更高。
管内径超过30mm的情况下,可以使用填丝内孔焊接。