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冷凝器的結構及工況可焊性分析

 
  冷凝器是管殼式結構,殼體是有碳鋼制造,管束和管板的材料為L2工業純鋁。由121根管束與管板焊接而成。鋁管規格為φ38×4 mm,長度為3600 mm,管板的規格為φ750×30 mm。管程走CS2與水蒸汽的混合氣體,溫度約為100℃。殼程走工業水,水溫約在50℃。

   鋁的導電性和導熱性比鋼均大四倍,因此需要更高的線能量。鋁具有面心立方結晶組織,純金屬的朔性非常好。鋁的線膨脹系數和結晶收縮率比鋼大兩倍,易產生 較大的焊接變形和內應力,對剛性較大的結構將導致裂縫的產生。高溫時的鋁的強度和朔性很低,常常不能支持液體熔池氬焊機金屬的重量,破壞焊縫金屬的成形,有時還 容易造成焊縫金屬塌落和焊穿現象。純鋁的熔點低,熔化時顏色無變化。采用交流鎢極氬弧焊(TIG)時雖然能夠獲得優良的焊接質量,但由於受到鎢極許用電流 的限制,焊接電流不能太大,一般只能焊接厚度小於4毫米的薄板。如果板厚大於6毫米,就需要開坡口焊接。當板厚大於8毫米,被焊接工件不但要開坡口,同時 還需要預熱才能進行焊。所以鎢極氬弧焊焊接厚板時,顯得生產率低、焊接變形大,勞動條件差。焊接冷凝器時,管子與管板的厚度相差較大,管子只有4 mm厚,而管板的厚度為30 mm氬焊機,焊接時需將管板預熱200℃以上,方可施焊,若施焊時焊炬對母材的加熱不均勻,管板還未熔化,而管子的端頭已燒塌,焊道只有靠著管子的端部的圓周上 很薄的一層焊肉,管子和管板的熔深淺焊肉少,在熱脹冷縮的應力作用下,將焊口拉裂。

  熔化極氬弧焊(MIG)用焊絲本身做電極,電流可以大大提高,因而母材熔深大,焊絲熔敷速度快,提高了勞動生產率。不僅不需要預熱,改善了勞氬焊機動條件,而且減少了焊接變形,特別適應於中等和大厚度板材的焊接。
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