小规格薄壁管与小孔桥管板的焊接接头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及管与管板焊接工艺，具体涉及一种小规格薄壁管与小孔桥管板的焊接接头。
【背景技术】
[0002]管与管板焊接广泛应用于换热器等装置的生产制造中，管与管板接头在运行过程中发生泄漏是换热器不能正常工作的主要原因，针对不同规格、材质的换热管与管板和不同的焊接工艺，为达到良好的焊接质量和满足产品要求，需采用与之相配合的特定焊接接头。
[0003]目前为止，小规格薄壁管与小孔桥管板之间的焊接仍具有很大难度，尤其是外径小于10_，管壁厚度小于1_的管与管桥小于3_的管板之间的焊接，目前还没有较为成熟的工艺技术，一方面是由于管板孔桥距离小，可供形成熔池的体积小，难以形成完整的熔池或难以熔透，另一方面由于管壁较薄，对焊接参数较为敏感，容易焊漏，且在管板与管的接头处管端极易发生向内翻边，焊接质量差。
[0004]核岛主设备蒸气发生器、余热排出热交换器等产品均设计有换热管与管板焊接，多为小规格薄壁管，管桥间距小，且换热管数量多，人工焊接效率低且质量难以保证，而核岛主设备对管与管板焊接质量要求高，常规工艺难以达到标准，因此，开发与之相适应的自动焊接工艺成为研究热点，而特定的自动焊接工艺需配合特定的焊接接头，才能达到预期的良好焊接效果。
[0005]由于现有技术中上述问题的存在，本发明人对现有的管与管板焊接技术进行研究，以便研究出用于配合特定的自动焊接工艺、提供合适的熔池体积和熔池形状、保证熔深及熔透良好、焊接质量高的一种小规格薄壁管与小孔桥管板的焊接接头。
【实用新型内容】
[0006]为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出适用于外径小于10mm，管壁厚度小于1_的管与管桥小于3_的管板之间的焊接接头，用于配合特定的自动焊接工艺，提供合适的熔池体积和熔池形状，同时保证熔深及熔透良好，提高焊接质量。
[0007]本实用新型的目的在于提供以下方面:
[0008](I) 一种小规格薄壁管与小孔桥管板的焊接接头，其包括:
[0009]管板I，所述管板的孔桥长度小于3_，和
[0010]插入所述管板I管孔内的管2，所述管的外径小于10mm，管壁厚度小于1mm。
[0011](2)如上述(I)所述的焊接接头，其特征在于，所述管板I 一侧的管孔加工成单边“V”型坡口。
[0012](3)如上述⑵所述的焊接接头，其特征在于，所述“V”型坡口包括坡口面3，所述坡口面3与管孔轴线所成角度为30°?45°，所述“V”型坡口的坡口深度A为I?1.2mm。
[0013](4)如上述(3)所述的焊接接头，其特征在于，所述管的端面伸出管板面的长度B为0.3?0.5臟。
[0014](5)如上述(4)所述的焊接接头，其特征在于，所述管板I的材质为SA-182F304L钢材，所述管2的材质为SA-213TP304L钢材。
[0015](6)如上述(5)所述的焊接接头，其特征在于，所述管2与管板I之间液压胀接。
[0016]本实用新型所具有的有益效果包括:
[0017](I)本实用新型提供的小规格薄壁管与小孔桥管板的焊接接头采用特定规格的“V”型开口，且管端伸出管板面特定距离，以提供合适的熔池体积和熔池形状，同时保证熔深及恪透良好，提尚焊接质量；
[0018](2)本实用新型提供的小规格薄壁管与小孔桥管板的焊接接头将管与管板进行液压胀接定位，以实现管与管板之间的小间隙稳固连接，使得焊接过程中管端与管孔温度保持一致，同时熔化，形成共同的焊接熔池以达到焊接的目的，并减少管端向内翻边现象；
[0019](3)本实用新型提供的小规格薄壁管与小孔桥管板的焊接接头配合特定的焊接工艺，适用于外径小于10_，管壁厚度小于1_的管与管桥小于3_的管板之间的焊接，使得焊接接头密封性好、焊接质量高、过程稳定可靠、焊缝成形均匀美观、根部熔合良好、焊接效率高，且经各项无损检验及理化性能试验，其结果满足核岛主设备管与管板焊接质量要求。
【附图说明】
[0020]图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的管与管板焊接接头的结构示意图；
[0021]图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的钨极的结构示意图。
[0022]附图标号说明:
[0023]1-管板
[0024]2-管
[0025]3-坡口面
[0026]A-坡口深度
[0027]B-管的端面伸出管板面的长度
[0028]4-钨极杆
[0029]5-钨极端部圆锥
[0030]6-尖端平台
【具体实施方式】
[0031]下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0032]根据本实用新型，提供一种小规格薄壁管与小孔桥管板的焊接接头，其包括:
[0033]管板I，所述管板的孔桥长度小于3mm，和
[0034]插入所述管板I管孔内的管2，所述管的外径小于10mm，管壁厚度小于1mm。
[0035]在根据本发明的优选实施方式中，如图1所示，所述管板I 一侧的管孔加工成单边“V”型坡口，所述“V”型坡口包括坡口面3，所述坡口面3与管孔轴线所成角度为30°?45°，所述“V”型坡口的坡口深度A为I?1.2mm，上述“V”型坡口为配合特定的焊接工艺及特定规格的薄壁管与小孔桥管板而设置，提供合适的熔池体积和熔池形状，同时保证熔深及熔透良好，使得焊接接头处形成完整的熔池且管口不出现过大内缩。
[0036]在根据本实用新型的优选实施方式中，为了增加熔池体积并保证熔深，采用管端伸出管板面的装配方式，所述管2的端面伸出管板I面的长度B为0.3?0.5mm。
[0037]所述管板I的材质为SA-182F304L钢材，所述管2的材质为SA-213TP304L钢材。
[0038]在根据本实用新型的优选实施方式中，将管2与管板I进行液压胀接定位，以实现管2与管板I之间的小间隙稳固连接。管壁厚度较小的管与管板在焊接过程中，由于管与管板装配后存在一定间隙，管板厚而管壁薄，焊接时管板边缘还未熔化而管壁已经熔化，因此接头处管端极易发生向内翻边，导致无法形成焊接熔池，减小管与管板间隙对小规格薄壁管与小孔桥管板焊接尤为重要，本实用新型优选管与管板间隙小于0.1mm，使得焊接过程中管端与管孔温度保持一致，同时熔化，形成共同的焊接熔池以达到焊接的目的，并减少管端向内翻边现象。
[0039]本发明提供的上述焊接接头需配合特定的焊接工艺，共同用于所述小规格薄壁管与小孔桥管板之间的焊接，该焊接工艺为自动焊接工艺，具体包括以下步骤:
[0040]步骤I)，将管板待焊接部位加工成坡口。
[0041]在根据本实用新型的优选实施方式中，如图1所示，将管板I 一侧的管孔加工成如上所述的单边“V”型坡口，所述“V”型坡口包括坡口面3，所述坡口面3与管孔轴线所成角度为30°?45°，所述“V”型坡口的坡口深度A为I?1.2mm，以提供合适的熔池体积和熔池形状，同时保证熔深及熔透良好，使得焊接接头处形成完整的熔池且管口不出现过大内缩。
[0042]步骤2)，将管与管板装配，并定位。
[0043]在根据本实用新型的优选实施方式中，为了增加熔池体积并保证熔深，采用管端伸出管板面的装配方式，如图1所示，所述管2的端面伸出管板I面的长度B为0.3?0.5mmο
[0044]然后，将管2与管板I进行液压胀接定位，以实现管2与管板I之间的小间隙稳固连接，本实用新型优选管与管板间隙小于0.1mm，使得焊接过程中管端与管孔温度保持一致，同时熔化，形成共同的焊接熔池以达到焊接的目的，并减少管端向内翻边现象。
[0045]步骤3)，安装、调试焊接设备，输入焊接工艺参数。
[0046]在根据本实用新型的优选实施方式中，所述焊接设备为TIG自动焊接装置，可对焊接工艺参数及过程进行编程控制，具有自动电压控制(AVC)功能，焊接过程稳定，可以获得良好的焊缝成形与焊接质量，优选为脉冲TIG自动焊接装置，焊接过程中脉冲式加热，熔池金属高温停留时间短，金属冷却快，且电弧挺度好，能量集中，有利于调整焊接能量和控制熔池形状，使环形焊缝成型均匀，焊接过程稳定，尤其适用于焊接难度大、对焊接工艺参数敏感的小规格薄壁管与小孔桥管板间接头的全位置焊接。
[0047]使用前对上述焊接设备进行安装、调试，对设备进行检查，保证各线路连接正确、各功能正常，焊接用气体等满足要求，设备定位装置保证焊枪回转中心与待焊管中心位置保持一致。
[0048]根据待焊接管与管板的规格及接头结构，经反复计算和实验，得到最优化的焊接工艺参数，以保证焊接质量稳定可靠且焊缝成形均匀美观，包括:
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