1、冷凝器焊接要求
容器主要由直筒、封筒、隔板、法兰板和78根冷却管组成,材质均为2A12铝合金、状态为0状态。
焊接接头形式,筒体采用60°形坡口对接接头、筒体、封帽与法兰网板采用55°单V形T形接头,冷却管与法兰网板采用卷边接头。
容器检验要求,容器除焊后保证尺寸外,焊缝表面不允许有裂纹、气孔、未融合、弧坑、咬边等缺陷,容器致密性检验采用水压试验,压力要求0.5MPa、保压5min,不降压为合格。
2、2A12铝合金材质焊接性分析
2A12属于热处理强化铝合金,虽然具有密度小、重量轻、抗腐蚀,导电导热性好,有一定的强度等特点,但是该材料的焊接性是很差的,其主要表现在焊接时易出现热裂纹,广义上说,在焊接结构中一般很少应用,因为产品设计的需要,才选用该材料做焊接结构,另外,该材料焊接时还存在易氧化、导电性高、热容量和线膨胀系数大,熔点低以及高温强度小、容易产生氢气气孔和变形等特性。
3、铝合金焊接工艺
针对2A12铝合金材料焊接性差的分析,在焊接工艺上采取的措施在以下几点:
TIG焊具有焊缝质量高、电弧热量集中、气体保护效果好、焊缝美观、热影响小、操作灵活、焊件变形量小等优势。
容器的焊前清理和焊后处理,焊件和焊接材料的焊前清理是铝合金焊接质量的重要保障,采用化学清洗和机械清洗相结合的方法,主要有打磨、除油、碱洗、冲洗、中和光化、冲洗、干燥等,焊后清理主要是细钢丝刷洗刷和热水冲洗、烘干。
减少焊接应力,容器焊接应力最大的焊接部位在78根冷却管两端口与法兰网板面的焊接,其部位热量集中、焊口密集厚薄不等,焊缝与焊缝之间相距仅4mm,且该材料焊接热容量和线膨胀系数,热裂纹倾向都很大,可以称该部分是焊件焊接最大的难题,为解决该难题首先应该从减少焊接应力,降低焊接热输入等方面着手,经过焊接性试验摸索采用了78根冷却管与法兰网板接缝处开一定尺寸的环形R应力槽,开这环形R应力槽的主要目的是减少焊缝之间的相互应力,解决接缝厚薄不均,减少焊接应力和变形,同时可适当降低焊接热输入及材料的热膨胀因素,最终达到防止产生裂纹的效果。
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