不锈钢换热管与管板的焊接是换热器产品制造过程中最重要的环节之一。根据换热器的工作温度、压力和工作介质，不锈钢换热管和管板采用不同的材料和接头形状，焊接工艺也表现出不同的特点。常规换热器的不锈钢换热管管径一般为15mm以上，管板一般为碳钢或低合金钢表面不锈钢，纯不锈钢管板和小口径结构热交换管非常少见。现对直径仅为10mm的不锈钢换热管的焊接进行研究，分析其结构特点和焊接难点，总结这些产品焊接质量控制的要点。

1 结构特征

换热器管板材质为S32168，厚度50mm，不锈钢换热管材质为SA-213 TP316L，不锈钢管，外径10mm，壁厚1.5mm。不锈钢管与管板按如图la所示展开结构焊接，图中lb为管孔排列，图lc为待焊接焊缝尺寸值。保证。

与常规换热器相比，换热器的不锈钢管板焊缝管板厚度、换热管直径和孔桥尺寸小，不利于不锈钢管与管之间的焊缝床单。焊接。一是管板越薄，焊接过程中工件受温度影响越大，管板容易变形，二是换热管直径越小，焊接所需的转角越大每单位焊接长度，操作难度越大。影响焊接工艺。另外，换热管壁厚只有1.5mm，管端在焊接过程中容易熔化，因此管孔内径超差。

焊接工艺必须充分考虑上述因素的影响和控制，才能得到符合要求的不锈钢管板焊接接头，保证换热器在使用过程中安全可靠运行。

2 焊接工艺

由于不锈钢管板自动钨极氢弧焊设备无法克服换热器不锈钢管板焊接接头结构的各种难点，获得优良的焊接效果。因此，换热器的不锈钢管-管板焊接接头只能采用手工氩钨弧焊方法焊接，操作灵活方便，适应性强。在焊接过程中，焊工可根据实际情况随时调整焊接角度和焊丝用量，既能保证不锈钢管与管板的良好熔合，又可防止管子。防止因电流过大而倒塌。特别适用于尺寸小、焊缝重叠的焊孔桥。但手工氢弧焊受焊工技能水平影响较大，需要对焊工进行核心培训。另外，手工操作，焊接的外观远不如机械焊接。

为进一步减少焊接热输入，降低管板内的焊接应力和应变，被动氢电弧选用1.6mm直径的焊丝作为填充材料（常规焊丝直径为2.4mm）。在焊接过程中，每个管端分三层焊接，第一层焊接不填丝，使焊接接头有良好的根部，然后再填一层焊丝，保证厚度符合焊接要求。最后用作焊缝，换热管端部采用自熔方式焊接，在热端之间形成美观的优质焊接接头。交换管和管板。

根据NB/T47414和GB151，模拟产品不锈钢管-tube-sheet焊接工艺评定在产品焊接生产前进行。截取焊接接头试样，对焊缝截面进行金相检验，对焊缝根部进行穿孔，无裂纹、熔合等焊缝缺陷，图2为焊缝截面照片。测量了8个焊缝截面，最大和最小焊缝厚度a分别为1.5mm和2.2mm（要求值1.0mm），最大和最小H值分别为2.5mm和3.2mm（要求值H2.1mm）。和H的值满足要求，各部分无显着差异。

为更好地控制焊缝的形成，方便焊接操作，焊接产品时使用专用工具将换热器垂直托住，确保管板水平定位，以便焊工进行焊接操作。它有助于确保平坦焊接位置的焊接质量。焊接前，将换热管和管板组装成图纸要求的尺寸，没有膨胀工序，所以组装后需要点焊（见图3a），然后焊接第二层和第三层并焊接在一起。图31）为不锈钢管与换热器管板焊缝整体外观图，可见焊缝完整、造型美观，无肉眼可见缺陷，无缺陷没有发现超出公差的管孔，也没有发现管板范围外的变形。

质量控制3分

由于换热器受其结构的限制，不锈钢管与管板焊缝的质量受多种因素的影响。主要应该控制以下几个方面：

1）清洁度换热管和管板在装配前用丙酮清洗，去除影响焊接区的油污和杂质，装配后在管端焊接前再次清洗，以保证焊接区的清洁度。焊接；

2）点焊固定换热管与管板组件尺寸时，保证管端的膨胀尺寸符合图纸要求，这样才能在相同的工艺参数下获得均匀的焊缝。

3）温控焊接时，如果工件温度过高，不锈钢焊缝可能会出现热裂纹，因此焊接时的层间温度必须严格控制，不超过规定值。

4）工艺参数中焊接电流和电弧电压的变化会直接引起焊接熔深和宽度的变化，同时过多的焊接热输入也会引起管板变形增大，产品设计要求获得的焊缝符合要求的，必须严格按照工艺评定确定的合理焊接工艺参数进行焊接。

5）操作人员手工进行钨氢电弧焊，对焊工的技术水平要求较高，所以要选择一个责任心强的好焊工对产品进行焊接，焊工必须经过培训焊接前。

4。结论

针对10x1.5mm不锈钢换热管与管板的结构特点，制定了合理的焊接工艺，最终获得了美观优质的不锈钢管与管板焊接接头。先容了这些产品焊接过程中质量控制的要点，为同类产品制造过程中制定合理的焊接工艺提供了参考依据。