WZM1-315C全自动管板焊机在钛合金管板焊接上应用.pdfVIP

石油和化工设备 一 36一 2012年第15卷 WZM1-315C全自动管板焊机在钛合金管板 焊接上的应用 李敏 (武汉星光石油化工设备有限公司，湖北武汉 430090) [摘 要] 自主研制了WZM1—315C全自动管板焊机 ，并以此为试验平台开展 了钛合金管板焊接工艺试验，获得 了合理的工艺 参数 经生产实践验证，所采用的焊接平台和确定的焊接3-艺可满足施工需要，焊接质量达~JB／T4730—2005标准 I级。 [关键词]钛合金管板；换热器；全自动管板焊机；焊接参数；优化 1钛材的特点 钛材具有密度小、强度高、耐腐蚀且表面易 于形成滴状冷凝等特点，自20世纪8O年代 以来， 逐渐被用于制造 电站凝汽器传热管等关键部件。 与之配套的管板由最初的25~35mm纯钛板被钛一 钢复合管板所取代 ，节约了稀有金属，降低了制 造成本。钛的熔化温度高、导热系数小、热容量 大，焊接高温区较宽，高温停留时间长，冷却速 度慢，易使焊接接头产生过热组织和粗大晶体。 此外 ，钛板和碳钢 的物理性能差异较大，爆炸 复合结合层很薄，热输入过大可能导致钛与碳钢 基板结合层爆裂 [】】。以往采用手工氩弧焊，焊 接质量易受到人为因素的影响而不稳定。因此， 图1 管子管板结构示意图 武汉星光石油化工设备有限公司采用 自主开发的 WZM1．315C全 自动管板焊机进行了一系列焊接工 艺试验 ，获得 了较优的焊接工艺方案和参数，达 到了相关标准要求。 2管子管板焊接工艺试验 2．1焊接试验对象和条件 控制系统 (1)焊接材料和结构 换热器 管板 为钛一 钢 复合板 ，材质为 焊接电源 TA2+20。其 中，TA2厚度6mm，20钢 厚度 35mm。换热管为TA2，规格为~25Illm ×1．2mm。 图2 WZMI一315C全自动管板焊机 管子管板结构如图l所示。 (1)焊接电源 2．2焊接试验平台 焊接 电源采用松下IGBT逆变控制直流电源。 焊接试验在WZM1—315C全 自动管板焊机上进 行，由焊接 电源、控制系统、焊接机头、焊接机 架等单元构成，如图2所示 【。 作者简介：李敏 (1979一)。女，湖北武汉人，研究生学历，工 程师。武汉星光石油化工设备有限公司研发部经理。 第12期 李敏 WZM1—315C全 自动管板焊机在钛合金管板焊接上的应用 一j7一 其特点：①体积小，质量轻；②负载持续率高， 这样对管件的椭圆偏差、壁厚偏差等项 目要求较 节省能源；⑧焊接效率高，电弧电流为脉冲波 低，焊接质量稳定，适用面广。配合焊枪微调装 形，各参数均可单独设定，熔池容易控制，熔宽 置，可精确调整钨极对被焊区域的角度、轴向距 和熔深均匀；④高频脉冲电弧非常稳定，起弧性 离及径向距离。 能稳定，起弧率100％~⑤采用气体前吹、后吹功 能，有利于防止工件被氧化。 (2)控制系统 焊接控制系统为武汉星光石油化工设备有限 公司 自主开发的专用管板焊机控制系统，可存储 80套焊接程序工艺参数 。控制系统采用西 门子公 司的PLC，对焊机 电源及机头进行控制。控制程 序提供了4种焊接方式，包括：焊1层不填丝；焊1 层填丝；