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內孔焊將換熱管與管板的端部焊接改為管束內孔焊接。國外在20世紀60年代末開始研究內孔焊,并于20世紀70年代開始應用于核設備上。國內在20世紀70年代中期開始對內孔焊進行試驗研究,并于70年代末期開始應用于核設備、電站設備上。
內孔焊將換熱管與管板的端部焊接改為管束內孔焊接。國外在20世紀60年代末開始研究內孔焊,并于20世紀70年代開始應用于核設備上。國內在20世紀70年代中期開始對內孔焊進行試驗研究,并于70年代末期開始應用于核設備、電站設備上。
內孔焊的主要優點
(1)消除了端部焊的縫隙,提高了抗間隙腐蝕和抗應力腐蝕能力;
(2)是一種全焊透的接頭型式,其抗振動疲勞強度高,能承受高溫、高壓;
(3)對接內孔焊的管板孔徑可以比端部焊的孔徑小,從而增加了管板剛度;
(4)接頭開孔處應力集中小,不易產生接頭根部裂紋;
(5)對接接頭可以進行內部無損探傷,焊縫內部質量可得到監督和控制,提高了焊縫的可靠性;
(6)內孔焊的施焊空間雖然很小,但易于實現自動化。
(7)適合于換熱器的管子與管板的各種材料的焊接。如碳鋼、低合金鋼、不銹鋼和鎳基合金等。
內孔焊雖從結構上優于端面焊,但也存在著缺陷:
(1)內孔焊要求管板的加工精度和裝配精度很高,提高了設備的造價;
(2)要求采用專用焊接設備和自動化程度很高的焊接技術;
(3)焊縫出現不合格時,返修十分困難。
焊接設備
內孔焊設備必須采用脈沖電流鎢極氬弧焊,需要相應的脈沖電流鎢極氬弧焊機,并且能對焊接過程進行程序控制。要求是:
(1)能輸出焊接所需的脈沖電流,并能精確控制電流的大小和輸出時間;
(2)能改變并精確地控制提前送氣、滯后送氣的時間;
(3)能改變并精確地控制焊接行程,并在完成焊接后自動衰減;
(4)焊接工藝參數穩定性、可靠性、重現性好;
(5)槍頭要能順利地插入管板孔內,能精確定位,焊完后能順利取出槍頭;
(6)鎢極與焊槍的相對位置可調節;
(7)槍頭與工件接觸處具有良好的絕緣性。近年來,國內對內孔焊接專用設備進行了研制。如上海華東電焊機廠生產的NZA4-250型管板自動脈沖鎢極旋轉氬弧焊機,配備有可用于管內徑15~100 mm(對接)、10~100 mm(搭接)的內孔焊槍;大連五二三廠研制的JM-200型晶體管脈沖鎢極氬弧焊機,配有可焊管徑φ13 mm~φ25 mm的內孔焊槍;昆山市華恒焊接設備技術有限責任公司研研制的EWA程控焊接電源,配有可滿足最小內徑中19 mm的管板焊接。
從焊接設備來看,提高焊接電源規范調節的精度、電流的穩定性、焊接機具的可靠性,仍然是今后研究試驗的課題。
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