如何进行TA2钛合金换热器的TIG焊

(1)工况 钛合金的优异耐蚀、高强性能，使换热管的壁厚得以减小，从而可获得良好的传热效果和经济效益。本例钛合金换热器的换热面积187m2，公称直径Φ900mm，壳程设计压力-0.1~0.69MPa，设计温度177℃。其中TA2换热管规格Φ19.05mm×1.6mm，管长4500mm；TA2管板厚6mm，管一管板间连接采用先胀后焊方式。按GB 151-1999《管壳式换热器》、JB/T 4745-2002《钛制焊接容器》标准制造，并应符合《容规》相应规定。

(2)焊接工艺 ①焊接方法和接头形式：选用手工TIG焊，分板材对接和管一管板角接两类接头形式，如图9-12所示；②焊丝：选用Φ2~Φ3mm的STA2R焊丝（符合JB/T4745-2002附录D）；③焊前焊丝、坡口及两侧50mm范围应经严格清理，再以丙酮擦拭；④定位焊：采用与正式焊相同工艺；⑤保护方式：采用焊枪、尾罩与背面保护三位一体方式；⑥操作要求：不摆动多层多道焊，每焊一层都须检查焊缝表面色泽，对不符合要求者须去除重焊；⑦焊接参数见表9-29。

图9-12 接头形式及坡口尺寸

a)对接接头b）角接接头

表9-29    TA2换热器TIG焊焊接参数

(3)结果评定 VT检验无表面缺陷，焊缝表面色泽均银白色和淡黄色。焊缝内在质量按JB 4730-1994《压力容器无损检测》标准检验合格。接头力学性能检验结果：σb=533. 3MPa；180°弯曲试验无裂纹；硬度检测结果为焊缝98HV、热影响区110 HV、母材117 HV，均符合相关标准和技术条件要求。焊缝内外表面经酸洗钝化处理和铁离子污染试验合格；管程和壳程分别经水压和气密性试验合格。由此可见该焊接工艺的合理性，产品投产后运行正常。

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