换热器管板焊接变形的控制
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２１针 对焊接 变 形产 生 的原 因制定 预 防变形 的焊接 ．
工艺。 ２１１ 体 坡 口应 合 理 制 备 。 若简 体壁 厚 ］ｍｍ时 ， 与 ．． 筒 ０ 管 板 角 焊 时 ，角 焊 缝 要 保 证 焊 透 ，筒 体 端 面 需 加 工
形 。在 壳体 与管板 焊接 时 ，无 论是打底 层 、填充层 还是盖 面层 都应对 称施焊 、分段 进行 ，尽量 使热量
图 １ 换 热 管 与 管 板 焊 接 结 构 详 图
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上 述 管 板 角 焊 的焊 接 变 形 ，极 易 导致 换 热 设 备密 封 不 良、 换热 管 容 易 拉 脱 ，严 重 影 响换 热 设 备 的使 用 性 能 。 因此 ， 设计 上对 于 要求 管 板 焊 接
常 见 管 板 变 形 有 波 浪 变 形 、 角 变 形 和 拱 形 变 形 等 三 种 形 式 。焊 接 后 密 封 面 变 形 多 为 不 规 则 的 波 浪 状 ，一 般 偏 差 ｌ ３ｏ ￣ ｒｍ，最 大 偏 差达 ５ ｕ。产 ｍｉ 生 变 形 的 根本 原 因 是 构件 在 焊 接 过 程 中 ，温 度 分 布 极 不均 匀 ，焊 缝 处 及 焊缝 的焊 接 侧 为 高温 区 ， 冷 却 后 产 生 的 收 缩 量 大 ；另 一 侧 为 低 温 区 ，收 缩 量 小 ， 因 收 缩 的 不 平 衡 导 致 的 。 管 板 形 状 改变 的 大 小 与 焊 接 结 构 、 焊缝 的 位 置和 焊 缝本 身 的 收 缩 量有 关 。 管 束 焊 接 时 因 热 输 入 量 的不 均 匀 也会 导致 变 形 。 以往 管束 在 焊 接 过 程 中 ，焊 工操 作 时从 一 端 向另 一 端顺 序 施 焊 ， 从而 使 管 板 局 部 受热 严 重 ， 焊 接 区温 度 较 高 ，待 焊 接 区温 度 较 低 ，这 样 由焊 接 引起 的横 向 收缩 变 形和 纵 向 收缩 变 形 导致 了 管 板 的挠 曲 。 管 板 与 壳 体 焊 接 时也 会 引起 的 角变 形 。管 板 与壳 体 焊 接 时 ， 由于 焊 缝 的横 向 收缩 导致 了角 变 形 ，其 变 形 量 与 板 厚 、焊 缝 尺 寸 和 焊 接 线 能量 等 因素 有 关 ，是 密 封 面 变 形 的主 要 因素 。管 板 与 筒 体 间 为单 面 角 焊 缝 ，为 单 面 焊 全 焊 透 型 式 ，坡 口 形 式 为斜Ｖ形 ， 随着 焊缝 金 属量 的增 加 ，焊 接 的热 影响 区域 会 扩 大 ，线 能 量 （ 即热 输 入 量 ）不 断地 增 大 ，管 板 在 这 种 自由 的伸 缩 状 态 下 将 产 生 偏 向 焊 缝 一侧 的角 变 形 ，而 管 板 中 间 的 区域 将 会 向外 凸起 ， 导致 形 成 拱 形 变 形 ，如 果 继 续 进 行 换 热 管 与管 板 角 接 的焊 接 时 ，将 会 因管 板 再 次 受 热 而 导 致 换 热 器 的管 板 产 生 波 浪 变 形 。造 成 这 种 波 浪 变
后 的平 面度 要 求很 高 ， 如 果焊 接 变 形 尺 寸超 标 ， 很 难加 以矫 正 。生 产 中 必 须 采 用科 学 合理 的工 艺 措 施 ， 设 计 组 焊所 需 的 工 装 夹 具 ， 有 效控 制 管 板 角焊 的变 形 ，确 保换 热器 的产 品质 量 。
作 者简介 ：单新华 （９ ２ １ ７一） ，女，江苏无锡人 ，本科学历 ，
第 １ 期 ２
一 ９一 ３
换热器 管板焊 接变形 的控 制
单新华 ，陆建伟
（ 密友集团有限公司 ． 江苏 昆山 ２ ５ ６ １ ３１ ）
［ 要］分析 了换热 器管板 焊接 时产生的焊接 变形种类和原 因，提 出了控制管板 角焊缝 焊接 变形的具体措施 摘 工装 夹具 ，有效地控 制 了管板 焊接 时产 生的变形。 实践证明这些措施和方 法行之有效 。 ［ 关键词］换 热器；管板；焊接 变形 ；工艺参数 ；控制
均 匀 输 入 ，达 到 分 散 应 力 ，减 少 变 形 ； 在 管 束 焊 接
时应坚 持对称 施焊 、分散 焊接 的原则 ，并划 分焊接 区 域 ，不 论几 个 人 施 焊 ，都 要 严 格 按 焊接 顺 序 进 行 。应 先焊管 板 与筒体 间的角焊 缝 ，打 底焊应 分段 对称 分布焊 ， 以保 证 间隙均匀 ，再焊 管子与 管板 的 角焊缝 ，为减小拱 形变 形及残 余应力 、波 浪变形， 先 焊中间部位 的换 热管，１ 次焊接管子 数应不少于总数 的 １ ，一端焊完一 半管子后焊接 另一端所 有管子 ， ／ ４ 最后 完成剩 余一 半的管子 焊接 ，施焊顺 序始 终应从 内 向外 呈辐 射 状 ，并 对 称 进 行 。
在 换 热 器 的 生产 过程 中 ， 管 板 与 筒 体 之 间 的 角 焊 缝 ，换 热 管 与 管 板 之 间 的角 焊 缝 的焊 接 特 别 重 要 （ 接 结 构 如 图 １ ， 如 果 换 热 器 管 板 与 简 焊 ） 体 、管 板 与 换 热 管 之 间组 装 不 当 、施 焊 方 法 不 当 或 者 焊 接 工 艺 参 数 不 合 理 ，极 易 发 生 管 板 的焊 接 变形。
工程师职称 ，无损检 测技 师，焊接高级 工 ，现任 密友集团有 限公 司副总 工职 务。
４ 设备
１ 年 第 １ 卷 ０ ３
２ 控制管板 角焊缝焊接 变形 的具体措施
控 制 管 板 与 简体 角 焊 缝 、换 热 管 与 管板 角 焊 缝焊 接变形 的具 体措 施主要 有 ：
形 的主 要 原 因是 由于 施 焊 时线 能量 太 大 、焊 接 顺 序 不 当 、焊 接 方 向或 摆 动 角 度 不 合 理 、工 艺 参 数 不 符 合 材 料 要 求 、未 采 用 适 宜 的 防止 焊 接 变 形 的
工 装夹 具等 等 。
１ 管板 变形 的常见形式 及主要原 因
工艺。 ２１１ 体 坡 口应 合 理 制 备 。 若简 体壁 厚 ］ｍｍ时 ， 与 ．． 筒 ０ 管 板 角 焊 时 ，角 焊 缝 要 保 证 焊 透 ，筒 体 端 面 需 加 工
形 。在 壳体 与管板 焊接 时 ，无 论是打底 层 、填充层 还是盖 面层 都应对 称施焊 、分段 进行 ，尽量 使热量
图 １ 换 热 管 与 管 板 焊 接 结 构 详 图
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上 述 管 板 角 焊 的焊 接 变 形 ，极 易 导致 换 热 设 备密 封 不 良、 换热 管 容 易 拉 脱 ，严 重 影 响换 热 设 备 的使 用 性 能 。 因此 ， 设计 上对 于 要求 管 板 焊 接
常 见 管 板 变 形 有 波 浪 变 形 、 角 变 形 和 拱 形 变 形 等 三 种 形 式 。焊 接 后 密 封 面 变 形 多 为 不 规 则 的 波 浪 状 ，一 般 偏 差 ｌ ３ｏ ￣ ｒｍ，最 大 偏 差达 ５ ｕ。产 ｍｉ 生 变 形 的 根本 原 因 是 构件 在 焊 接 过 程 中 ，温 度 分 布 极 不均 匀 ，焊 缝 处 及 焊缝 的焊 接 侧 为 高温 区 ， 冷 却 后 产 生 的 收 缩 量 大 ；另 一 侧 为 低 温 区 ，收 缩 量 小 ， 因 收 缩 的 不 平 衡 导 致 的 。 管 板 形 状 改变 的 大 小 与 焊 接 结 构 、 焊缝 的 位 置和 焊 缝本 身 的 收 缩 量有 关 。 管 束 焊 接 时 因 热 输 入 量 的不 均 匀 也会 导致 变 形 。 以往 管束 在 焊 接 过 程 中 ，焊 工操 作 时从 一 端 向另 一 端顺 序 施 焊 ， 从而 使 管 板 局 部 受热 严 重 ， 焊 接 区温 度 较 高 ，待 焊 接 区温 度 较 低 ，这 样 由焊 接 引起 的横 向 收缩 变 形和 纵 向 收缩 变 形 导致 了 管 板 的挠 曲 。 管 板 与 壳 体 焊 接 时也 会 引起 的 角变 形 。管 板 与壳 体 焊 接 时 ， 由于 焊 缝 的横 向 收缩 导致 了角 变 形 ，其 变 形 量 与 板 厚 、焊 缝 尺 寸 和 焊 接 线 能量 等 因素 有 关 ，是 密 封 面 变 形 的主 要 因素 。管 板 与 筒 体 间 为单 面 角 焊 缝 ，为 单 面 焊 全 焊 透 型 式 ，坡 口 形 式 为斜Ｖ形 ， 随着 焊缝 金 属量 的增 加 ，焊 接 的热 影响 区域 会 扩 大 ，线 能 量 （ 即热 输 入 量 ）不 断地 增 大 ，管 板 在 这 种 自由 的伸 缩 状 态 下 将 产 生 偏 向 焊 缝 一侧 的角 变 形 ，而 管 板 中 间 的 区域 将 会 向外 凸起 ， 导致 形 成 拱 形 变 形 ，如 果 继 续 进 行 换 热 管 与管 板 角 接 的焊 接 时 ，将 会 因管 板 再 次 受 热 而 导 致 换 热 器 的管 板 产 生 波 浪 变 形 。造 成 这 种 波 浪 变
后 的平 面度 要 求很 高 ， 如 果焊 接 变 形 尺 寸超 标 ， 很 难加 以矫 正 。生 产 中 必 须 采 用科 学 合理 的工 艺 措 施 ， 设 计 组 焊所 需 的 工 装 夹 具 ， 有 效控 制 管 板 角焊 的变 形 ，确 保换 热器 的产 品质 量 。
作 者简介 ：单新华 （９ ２ １ ７一） ，女，江苏无锡人 ，本科学历 ，
第 １ 期 ２
一 ９一 ３
换热器 管板焊 接变形 的控 制
单新华 ，陆建伟
（ 密友集团有限公司 ． 江苏 昆山 ２ ５ ６ １ ３１ ）
［ 要］分析 了换热 器管板 焊接 时产生的焊接 变形种类和原 因，提 出了控制管板 角焊缝 焊接 变形的具体措施 摘 工装 夹具 ，有效地控 制 了管板 焊接 时产 生的变形。 实践证明这些措施和方 法行之有效 。 ［ 关键词］换 热器；管板；焊接 变形 ；工艺参数 ；控制
均 匀 输 入 ，达 到 分 散 应 力 ，减 少 变 形 ； 在 管 束 焊 接
时应坚 持对称 施焊 、分散 焊接 的原则 ，并划 分焊接 区 域 ，不 论几 个 人 施 焊 ，都 要 严 格 按 焊接 顺 序 进 行 。应 先焊管 板 与筒体 间的角焊 缝 ，打 底焊应 分段 对称 分布焊 ， 以保 证 间隙均匀 ，再焊 管子与 管板 的 角焊缝 ，为减小拱 形变 形及残 余应力 、波 浪变形， 先 焊中间部位 的换 热管，１ 次焊接管子 数应不少于总数 的 １ ，一端焊完一 半管子后焊接 另一端所 有管子 ， ／ ４ 最后 完成剩 余一 半的管子 焊接 ，施焊顺 序始 终应从 内 向外 呈辐 射 状 ，并 对 称 进 行 。
在 换 热 器 的 生产 过程 中 ， 管 板 与 筒 体 之 间 的 角 焊 缝 ，换 热 管 与 管 板 之 间 的角 焊 缝 的焊 接 特 别 重 要 （ 接 结 构 如 图 １ ， 如 果 换 热 器 管 板 与 简 焊 ） 体 、管 板 与 换 热 管 之 间组 装 不 当 、施 焊 方 法 不 当 或 者 焊 接 工 艺 参 数 不 合 理 ，极 易 发 生 管 板 的焊 接 变形。
工程师职称 ，无损检 测技 师，焊接高级 工 ，现任 密友集团有 限公 司副总 工职 务。
４ 设备
１ 年 第 １ 卷 ０ ３
２ 控制管板 角焊缝焊接 变形 的具体措施
控 制 管 板 与 简体 角 焊 缝 、换 热 管 与 管板 角 焊 缝焊 接变形 的具 体措 施主要 有 ：
形 的主 要 原 因是 由于 施 焊 时线 能量 太 大 、焊 接 顺 序 不 当 、焊 接 方 向或 摆 动 角 度 不 合 理 、工 艺 参 数 不 符 合 材 料 要 求 、未 采 用 适 宜 的 防止 焊 接 变 形 的
工 装夹 具等 等 。
１ 管板 变形 的常见形式 及主要原 因
