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2023-06-25
TIG焊：管-管和管-管板优化
【摘要】：在锅炉、化工、电力及核电等领域的管线以及换热器的生产和安装中，存在大量的管-管和管-管板的焊接，通常都采用TIG焊方法。为了保证一定的余高，焊前将管端适当扩口或者添加填充焊丝，也可以用TIG焊打底后再用焊条电弧焊盖面。
在锅炉、化工、电力及核电等领域的管线以及换热器的生产和安装中，存在大量的管-管和管-管板的焊接，通常都采用TIG焊方法。
1.管-管TIG焊
在工业管道制造和安装过程中，许多情况下管道是固定不动的，此时要求焊枪围绕焊件作360°的空间旋转。完成一条焊缝的过程实际上是全位置焊接，每种位置需要不同的焊接参数相匹配，为了保证焊缝获得均匀的熔深和熔宽，要求参数稳定而精确。同时，要求机头的转速稳定而可靠，并与焊接参数相适应。厚板大直径管道焊接时，机头还需进行不同形式和不同频率的摆动。TIG焊或脉冲TIG焊由于其电弧非常稳定，无飞溅，热输入调节方便，易得到单面焊双面成形的焊缝，是管道焊接的理想方法。
（1）坡口形式 根据管子壁厚和生产条件，可以采用多种坡口形式。表1-6-10为不锈钢管对接的焊接坡口形式。为了保证一定的余高，焊前将管端适当扩口或者添加填充焊丝，也可以用TIG焊打底后再用焊条电弧焊盖面。
表1-6-10 不锈钢管子对接焊坡口形式
（续）
（2）焊接工艺 表1-6-11列出了不锈钢管子全位置TIG焊的焊接条件。在一个接头的焊接过程中，焊接电流大小和机头运动速度应相互配合，在电弧引燃后焊接电流逐渐上升至工作值，将焊件预热并形成熔池，待底层完全熔透后，机头才开始转动。电弧熄灭前，焊接电流逐渐衰减，机头运动逐渐加快，以保证环缝首尾平滑地搭接。
表1-6-11 1Cr18Ni9Ti①不锈钢管子对接全位置TIG焊焊接条件（直流正接）
①GB/T 20878—2007《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》标准中没有对应的新牌号，但考虑应用较多，此处保留旧牌号。
2.管-管板TIG焊
管与管板之间的连接，有胀接、胀接加焊接、焊接等类型。就焊接而言，又可分为端面焊接和内孔焊接两种方式。
（1）端面焊接 如图1-6-27所示，它具有焊接方便，外观检查和修补容易等优点。其缺点是管子和管板之间存在缝隙，虽然通常都同时采用胀管工艺，这种缝隙也难以完全消除，在使用过程中，介质和污垢存在于缝隙中，容易产生腐蚀。
图1-6-27 管板焊接的两种接头方式
（2）内孔焊接这是为改进端面焊接的缺点而采取的较先进的工艺方案，它是一个全焊透的接头，没有缝隙，没有应力集中点，抗应力腐蚀能力强，疲劳强度高，缺点是对管板加工、装配以及焊接设备与技术要求较高，返修困难，成本较高。
大多数情况下还是采用端面焊接。内孔焊接仅在一些高温高压、强腐蚀性介质及核反应堆等特殊工作条件的热交换器中应用。
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