浅析堆焊换热器管板的注意事项

　　氯气换热器为立式管壳式换热器，壳体材料为16MnR，管箱和换热管的材质均为蒙乃尔合金NCu30，换热管与管板的连接为强度焊加贴胀。

　　管板原设计材质为NCu30，为了降低制造成本，将材质更改为双金属复合材料，基材为16MnR，堆焊厚度不小于5mm的蒙乃尔合金层。堆焊管板的技术要求为：堆焊层表层下2.5mm处的化学成分，如Ni、Cu、Si、Mn、Fe等主要元素含量符合NCu30板材要求。堆焊层经超声波检测合格，表面经渗透检测级合格。管板堆焊前按JB4708焊接工艺评定标准评定合格。

　　管箱焊接及管板堆焊采用手工电弧焊，其特点是方便灵活，不需要特殊设备，焊条易于采购。管子与管板的焊接采用钨极填丝氩弧焊，易于全位置焊接，无飞溅、焊瘤，表面美观。焊条选用国产Ni207，焊丝为进口ERNiCu-7。

　　堆焊管板时主要控制焊接变形并减少母材稀释率。由于镍基合金膨胀系数大，如果进行单侧重复堆焊将产生大的焊接变形，导致管板废弃。因此，堆焊时采取了以下措施：将2块管板重叠，周边用均布的8个拉筋固定，然后对2块管板堆焊面进行交替对称堆焊，直至所需堆焊厚度。这既可以增加堆焊件刚性，减少变形，而且2块管板变形可互相抵消，起到了反变形的作用。由中间分别向两侧直道堆焊，直道堆焊比环向堆焊的变形要小。每层堆焊方向互相垂直。采用3.2mm焊条堆焊，堆焊前焊条在300烘干1h。小线能量焊接，每道压道量不小于1/2焊道，控制层间温度小于150.层堆焊完毕应进行渗透检测，合格后方可进行第二层堆焊，之后再进行渗透检测。采用650保温2h空冷退火工艺来消除焊接应力。后将2块管板分开，再进行机械加工至图样要求尺寸。