专利名称：硝酸吸收塔冷却盘管与管板的内孔焊装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及管头焊接设备技术领域，具体为一种硝酸吸收塔冷却盘管与管板 的内孔焊装置。
背景技术：
硝酸吸收塔是有腐蚀性应力的设备，冷却盘管与管板之间的缝隙存在于工况中， 有腐蚀介质聚集，形成一定的残余应力，造成应力腐蚀；同时，焊缝受到腐蚀性流体的正面 冲刷作用，易腐蚀开裂，大大降低了设备的使用寿命，故冷却盘管和管板的连接接头形式要 求采用内孔焊(如图2)。用内孔焊结构代替传统的端面结构，是提高管子_管板焊接接头 抗应力腐蚀和缝隙腐蚀稳定性的根本途径。但不锈钢材料如果背面氩气保护不好，金属会 氧化，焊缝变黑，反而会降低设备耐腐蚀性能。冷却盘管与管板内孔焊存在的难度有1、由于管子的内孔(Φ21)较小，内孔焊不便加丝，管壁又很薄，而焊缝又要求单面焊 双面成形，所以对管子与管板连接处的装配要求很高；同时冷却管又为盘管，管头内伸很难保 证与管板严丝合缝，要求管子与管板的间隙控制在一定的范围内，以保证接头的焊接质量。2、内孔焊接头处于管板孔内部，焊缝接头处的可见性不好，不便观察操作；同时， 接头的返修难度很大，故对焊接过程中的稳定性及接头质量提出了很高的要求。3、由于冷却管为盘管，背面氩气保护有一定的难度，其形式至关重要，如保护失 效造成管子背面氧化，降低管头的耐蚀性能。4、由于管板为δ = 20mm和δ = 30mm两种规格，管头中的定位杆调节长度应在 15 30mm范围内调节，但必须保证机头旋转操作稳定，以确保焊接质量。
发明内容本实用新型为了解决冷却盘管与管板内孔焊存在的焊接质量不好等问题而提供 了一种硝酸吸收塔冷却盘管与管板的内孔焊装置。本实用新型是由以下技术方案实现的，一种硝酸吸收塔冷却盘管与管板的内孔焊 装置，结构包括管板，冷却盘管，管板的内孔一端连接冷却盘管，在连接处的冷却盘管外设 有氩气保护罩，在管板的内孔内设有定位绝缘套，定位绝缘套外套有可调螺母，定位绝缘套 内安装有焊枪头。本实用新型针对硝酸吸收塔的冷却盘管与管板的内孔焊接头型式，采用全位置自 动脉冲旋转氩弧焊，选择适当的焊接设备、合理的装配间隙和工艺规范参数，尤其是采用了 氩气保护罩背保工装，能有效的保证内孔焊不加丝的焊接质量，有利于改善有应力腐蚀工 况换热设备的管头焊缝质量。
图1为本实用新型所述的硝酸吸收塔内冷却盘管和管板的位置示意图
3[0012]图2为图1的A-A剖视图图3为本实用新型所述的冷却盘管与管板内孔焊的工装器具结构示意图图4为本实用新型所述冷却盘管与管板内孔焊的内孔焊装置结构示意图图中1 _连箱，2-管板3、4、5-冷却盘管，6-连接板，7-盘管底座，8-压板，9-内孔旋 转氩弧焊接部位，10-定位棒，11-焊枪头，12-可调螺母，13-钨极，14-氩气保护罩，15-定 位绝缘套，16-压紧螺钉
具体实施方式
如图4所示意，一种硝酸吸收塔冷却盘管与管板的内孔焊装置，结构包括管板2， 冷却盘管3，管板2的内孔一端连接冷却盘管3，在连接处的冷却盘管3外设有氩气保护罩 14，在管板2的内孔内设有定位绝缘套15，定位绝缘套15外套有可调螺母12，定位绝缘套 15内安装有焊枪头11。如图3所示意，在管板2的内孔内还设有定位棒10。
以下结合附图说明具体操作过程1采用数控钻床加工管孔为Φ 25. 4mm,以满足管板的装配要求并保证管孔加工的 精度；管子端面车床加工平头。装配前严格清理管孔和管子端面的毛刺、油污、水分等，并用 丙酮溶液清洗焊缝及近缝区20 30mm范围内。2为了确保装配时管子与管孔的同心度，需要一个专用的工装器具定位棒10(如 图3)。定位好后，用TIG焊不加丝点焊于接头处，至少点焊两点(相差180°左右)。3氩气保护罩14的制作考虑到设备中换热管为盘管，常规的背面保护罩无法满 足要求，为保证质量，防不锈钢管背面氧化，采用Φ38Χ2 = IOOmm的管子从中间铣开，端 面用堵板密封，每焊一管头，合拢处用胶带密封、通氩气。简单易行，便于操作(如图4)。4内孔焊装置的工作原理选用全位置自动TIG脉冲氩弧焊。即改造普通管头自 动氩弧焊枪头，并用平衡器吊于龙门架上，通过旋转可调螺母12来调节钨极13与焊缝的距 离，保护气体由芯轴出气孔处向外喷出，排出焊接区的空气。焊接时，将焊枪头的钨极(直 径Φ2.4)位置调节好，插入管板孔内，打开氩气，接好地线。用手轻轻的向前方顶住，按下 线控器上的启动开关后，电弧自动引燃，焊完后自动衰减，待滞后送气停止后，将枪头慢慢 拉出。6由于换热管为盘管，管头内孔焊装配间隙小，焊缝不具备可见性，同时返修比较 困难，故在每焊完一个接头后，用探头进行检验，并根据图样中要求，进行水压试验，合格 后，方可进行下一个管头的装配、焊接；如不合格，应立即返修。整个部件制作完后，进行气 密性试验。本实用新型使用效果以特殊的焊接装备，执行严格的工艺规范进行焊接操作，设 备共2000余个焊口，一次合格率达98 %以上，该设备使用近两年，管头未出现任何应力腐 蚀开裂情况。
权利要求一种硝酸吸收塔冷却盘管与管板的内孔焊装置，其特征在于结构包括管板(2)，冷却盘管(3)，管板(2)的内孔一端连接冷却盘管(3)，在连接处的冷却盘管(3)外设有氩气保护罩(14)，在管板(2)的内孔内设有定位绝缘套(15)，定位绝缘套(15)外套有可调螺母(12)，定位绝缘套(15)内安装有焊枪头(11)。
2.根据权利要求1所述的硝酸吸收塔冷却盘管与管板的内孔焊装置，其特征在于在 管板(2)的内孔内还设有定位棒(10)。
专利摘要本实用新型涉及管头焊接设备技术领域，具体为一种硝酸吸收塔冷却盘管与管板的内孔焊装置。解决冷却盘管与管板内孔焊存在的焊接质量不好等问题。结构包括管板，冷却盘管，管板的内孔一端连接冷却盘管，在连接处的冷却盘管外设有氩气保护罩，在管板的内孔内设有定位绝缘套，定位绝缘套外套有可调螺母，定位绝缘套内安装有焊枪头。本实用新型能有效的保证内孔焊不加丝的焊接质量，有利于改善有应力腐蚀工况换热设备的管头焊缝质量。
文档编号B23K9/028GK201677114SQ20102015973
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月12日 优先权日2010年4月12日
发明者吕珺, 周印梅, 尚耀强, 李广民 申请人:山西丰喜化工设备有限公司