全位置自動管板焊系統在電建冷凝器制造中的應用

引言

近年來，為了滿足工業迅速發展用電量的需求，全國各地抓緊建設新建電廠及電廠增容項目，而其中大型冷凝器的制造尤為重要。原先冷凝器的制造采用紫銅管漲接工藝，設備長時間服役后會產生銅綠及銅管漲接處泄漏問題，從而嚴重影響換熱效率和使用壽命，后期維修成本高。因而目前該冷凝器換熱管在沿海為了防止Cl-腐蝕，改為Ti合金，內地改為奧氏體耐蝕不銹鋼，采用強度漲接加密封焊工藝，徹底解決泄漏問題。整個冷凝器管板焊口數量多達4～8萬個，工作量大，手工操作難度大，工期緊，焊縫質量要求高，諸多因素決定了采用全位置自動管板焊設備焊接電建行業冷凝器勢在必行。本文著重介紹了全位置自動管板焊的特點及應用情況。

1. 冷凝器結構形式

管板厚度30-50mm，材料為304不銹鋼或復合板（基層為16Mn覆層為5mmTi合金）。換熱管材料和管板材料一致，為304不銹鋼或Ti合金，規格一般為Φ25×0.5、Φ25×0.7。聯接方式為強度漲加密封焊，管口伸出0-0.5mm，管口處全程貼漲30mm左右。

2. 全位置自動管板焊的特點

全位置管板焊的焊接過程包括平焊、上坡焊、下坡焊、 仰焊等過程，熔池受力情況各點不一。

1.管板結構示意

重力在各點對焊縫成型影響不一樣：平焊位置，重力易造成熔池往管口內流淌；仰焊位置，重力易使熔池偏離焊縫，造成焊縫成型不均勻。

為了減小熔池受重力因素的影響，全位置管板焊易采用脈沖焊方式即峰值形成熔池，基值維持電弧不熄滅，同時對熔池進行冷卻。焊縫由很致密的焊點疊加而成，從而形成熔合良好，外觀成型均勻的焊縫。

3.電建行業的冷凝器管板焊接對自動化設備的要求

根據冷凝器結構形式，采用自熔不加絲脈沖TIG自動焊工藝，自動焊設備包括焊接電源及槍頭，具體要求如下：

3.1對焊接程控電源的要求

1） 電源應具備提前送氣、滯后送氣、高頻起弧、脈沖電流調節、自動旋轉、記數、電流衰減等功能。
2） 電源可編程記憶，要有人性化的編程界面，操作簡單，使用方便。
3） 電源應有高性能Multi-cpu系統，響應速度快，控制精度高，性能穩定，焊縫重現性好。

3.2 對管板焊槍頭的要求：

1） 應有可靠的定位裝置，且定位快捷。
2） 應有可靠的氣體保護裝置。
3） 結構緊湊，精度高。
4） 焊槍要有外部循環水冷，滿足長時間工作要求。
5） 重量輕，減輕勞動強度。

4 冷凝器裝配、清理及現場施工要求

4.1 裝配要求

1） 管板伸出管口長度應嚴格控制0-0.5mm
2） 一端漲好后，另一端應用管板端面機去除多余管口。
3） 漲管要均勻一致，避免有貼漲不緊的情況。

4.2 清理要求：

1） 穿管前應嚴格清理管孔及管口25mm內油污及水分
2） 漲完管口后，要用有機溶劑嚴格清理確保焊接區域無油污，以免焊接時產生氣孔。

4.3 現場施工要求：

1） 在現場應搭建蓬布，防止管板吸收水分。
2） 在一端施工時，另一端管口最好封起來，防止穿管風影響電弧穩定

5. 焊接工藝及效率

以焊接Φ25的管口為例，焊接一個管口的時間為30-50s，8小時可焊管口數500-800個。

6. 焊接結果

電建行業冷凝器采用全位置自動管板焊設備經現場施工焊接。

6.1 焊縫成型美觀、焊縫為銀白色；
6.2 焊接質量高、焊接重現性好；
6.3 PT 著色檢查無氣孔、裂紋；
6.4經現場水壓試驗合格；
6.5 焊接效率高。