鈦管與鈦鋼復(fù)合管板脹接工藝及采用手工鎢極氬弧焊的焊接工藝。并經(jīng)液氨致冷器的制造實踐證明，鈦管與鈦鋼復(fù)合管板在選擇合理的制造工藝的前提下，可以獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫，同時為鈦及鈦鋼復(fù)合板換熱設(shè)備的制造積累了一定的經(jīng)驗。
 

鈦管和鈦鋼復(fù)合管板的制造技術(shù)淺析
 

    工藝性試驗及焊接工藝評定鈦是一種活性元素，常溫下能與氧生成致密的氧化膜而保持高的穩(wěn)定性和耐腐蝕性。在540“C以上生成的氧化膜則不致密。高溫下鈦與氧、氮、氫反應(yīng)速度較快，易生成脆性物質(zhì)，使焊接性極差，因此為了保證鈦管和鈦鋼復(fù)合管板的焊接質(zhì)量，我們從材料及設(shè)備結(jié)構(gòu)方面入手，經(jīng)過工藝性試驗及焊接工藝評定，得到了一些數(shù)據(jù)。

    鈦鋼復(fù)合管板和鈦管束采用先脹后焊的制造工藝，為保證產(chǎn)品制造質(zhì)量，我們作了以下的工藝性試驗。

    管板與管束脹接的工藝試驗該外冷器要求先脹后焊，強(qiáng)度由脹接來保證，焊接主要起密封作用。為了保證脹接的強(qiáng)度我們進(jìn)行了管板與管束脹接的工藝試驗。

    在脹管試驗后，我們用測定壓脫力的方法檢驗了脹接質(zhì)量，確定了脹接次數(shù)和脹接力等工藝參數(shù)，確保脹管率在15?20°%范圍內(nèi)，滿足了設(shè)計的要求。

    鈦管束與管板焊接位置選擇試驗。

    通過焊接試驗發(fā)現(xiàn)：當(dāng)鈦管束與管板采用全位置焊接時，需用充氬保護(hù)拖罩跟蹤保護(hù)管頭受熱區(qū)，所以焊接管束時需二人操作，且應(yīng)密切配合，一旦配合不好，易使管頭氧化變色，影響焊接質(zhì)量。而在水平位置焊接時，在充氬保護(hù)罩內(nèi)焊接管頭，不但保護(hù)效果好，能保證焊接質(zhì)量；而且操作方便，只要一人操作即可，一次充氬保護(hù)可焊十多個管頭，大大加快了焊接進(jìn)度。我廠廠房內(nèi)有地坑，具備水平位置焊接條件，所以外冷器的鈦管束采用水平位置施焊是最佳的焊接位置。

    鈦與氧有極強(qiáng)的親和力，在常溫下能生成致密的氧化薄膜，這層氧化膜是施行焊接的嚴(yán)重障礙，我們對氧化嚴(yán)重的鈦管進(jìn)行了焊接，發(fā)現(xiàn)將引起十分嚴(yán)重的裂紋。試驗證明在焊前對焊縫表面氧化膜必須進(jìn)行嚴(yán)格的清理和處理，杜絕有害雜質(zhì)的來源。

    在穿管前用丙酮仔細(xì)清理管孔內(nèi)油污、臟物后再裝管。

    與管束焊接前應(yīng)對被焊區(qū)域進(jìn)行機(jī)械清理（用直徑為0.1mm奧氏體不銹鋼絲刷去除待焊表面氧化層）、脫脂（用丙酮擦洗），用白綢布檢查不變色，合格后方可焊接管束，焊接暫停時和非焊接區(qū)需用白綢布復(fù)蓋，嚴(yán)禁灰塵污物落入焊接區(qū)。

    對鈦管的清理，視鈦管表面質(zhì)量而定，表面氧化不嚴(yán)重的鈦管，管外表面特別是管端100mm處，用丙酮洗干凈后穿管，焊接前再次用丙酮抹洗管頭及管內(nèi)孔。

    表面氧化嚴(yán)重的鈦管，穿管前兩端100mm處必須進(jìn)行酸洗處理，酸洗配方為：

    HF:HNO3:氏0=5:20:75（體積比）

    溫度為室溫，酸洗時間為2?5分鐘，酸洗后立即用清水沖抹干凈，不能殘留酸液。鈦管端酸洗后呈銀白色。

    在上述工藝性試驗和焊接工藝評定的基礎(chǔ)上，我們基本摸清了鈦管束焊接的特點，并確定了管束的制造工藝：即鈦管束先脹后焊，且采用水平位置焊接的工藝。

    為控制焊接變形，加強(qiáng)對鈦焊件的冷卻，提高保護(hù)效果，鈦管束焊接時，管內(nèi)塞紫銅堵。

    采用手工鎢極氬弧焊接工藝，選擇合理的焊接規(guī)范，徹底清理管板和管端氧化膜及雜物，在有可靠的保護(hù)條件下（制作合適的保護(hù)罩），鈦管和鈦鋼復(fù)合管板的焊接接頭可以得到滿意的質(zhì)量。

責(zé)任編輯：班英飛

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