精密无缝管的焊接形式分析
凝汽器用冷轧精密无缝管基本都是焊接管,几乎没有无缝管,其它压力不太高的换热器使用焊接管的也不少,美国发电厂甚至在高压加热器上也使用不锈钢焊接管。对壁厚不大于1mm的换热管,焊接管具有很大的优势。与无缝管相比,不锈钢焊接管生产设备轻巧,投资少,建设速度快,焊接方法简便,尺寸精度高,制造速度快,内外平滑,表面质量好,产品规格范围宽,成材率高,成本低,可比无缝管制造成本低20-30%.
贾凤翔对不锈钢焊接管的工艺做了较全面的论述。上海电气电站设备有限公司的刘尔静对我国不锈焊管应用现状和制造工艺进行了评述,并从凝汽器制造商的角度对不锈钢焊管的制造工艺及热处理控制提出了相应的要求。李天真对不锈钢焊接管焊缝滚压设备的控制进行了研究。美国Plymouth Tube公司是一家专门从事凝汽器和给水加热器用高档不锈钢焊管的著名制造商,在Daniel SJanikowski的文献中1591比较全面地介绍了此类不锈钢焊接管的制造流程及其质量检验要点,对我国不锈钢小口径连续焊管产业向高端产品发展具有较高的参考价值,曾任上海交通大学焊接教研室主任、上海焊接技术研究所所长,现任久立焊管研究所所长的何德孚教授从1979年就开始了连续焊接冷轧精密无缝管的生产工艺、焊接技术的研究,何德孚教授带领的团队为我国不锈钢焊接管事业做出了杰出贡献,也发表了大量有价值的科技文献,但是有一些观点也需要商榷。
综合上述研究人员的文献,他们的主要观点和结论是:
(1)凝汽器、换热器用不锈钢焊接管典型的生产工艺流程是:1开带→2成形→3焊接→4初定径→5内焊缝整平→6外焊缝打磨→7在连续炉保护气氛中高温光亮退火热处理→8终定径校直→9涡流探伤→10切割→11检测→12水下气密试验→13清洁除水→14装箱。
何德孚认为定径校直在热处理后进行会增加冷轧精密无缝管的硬度、强度和残余应力,容易发生应力腐蚀(SCC ),故热处理后不应该再定径校直。但是由于温度低,凝汽器条件下不会发生应力腐蚀,故可以将定径校直放在热处理后进行,否则由于凝汽器用不锈钢焊接管的壁厚很薄,绝大多数只有0.5mm,热处理时很容易发生变形,从而引起尺寸精度不合格,大大降低合格率。
(2)不锈钢带边缘的形状尺寸和光洁度对冷轧精密无缝管焊缝形状尺寸和内在质量均有较大影响。
(3)冷轧精密无缝管的焊接方法有钨极氢弧焊(GTAW),等离子焊(PAW)、高频电阻焊(HFRW)和激光焊(LBW)等多种方法。
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