李 波

（肥城金塔機(jī)械有限公司，肥城 271600）

肥城金塔機(jī)械有限公司制作的硝酸吸收塔主要由篩板塔組成，各層塔板上盤旋著的冷卻水管，其結(jié)構(gòu)形式比較復(fù)雜，組裝時(shí)要保證塔板平面度和水平度，其冷卻盤管的焊接尤為重要。由于底板厚度大，冷卻水管直徑小，管與管之間的間距小，焊接難度較大，通過不斷摸索，采用深孔焊接工藝解決了此問題。深孔焊接質(zhì)量的好壞，直接影響整個(gè)設(shè)備的質(zhì)量和壽命。

肥城金塔機(jī)械有限公司為臨沂一家化工企業(yè)制造的一臺(tái)硝酸吸收塔，主要技術(shù)參數(shù)分別如表1、表2所示。

表1 主要技術(shù)參數(shù)（一）

表2 主要技術(shù)參數(shù)（二）

該塔共有34層篩板，每層對(duì)應(yīng)有2組冷卻盤管，分偶數(shù)和奇數(shù)，每組2個(gè)進(jìn)水口和出水口，并分別獨(dú)立設(shè)置，冷卻盤管與底板之間采用深孔焊接工藝焊接。

1 組裝與焊接工藝分析

原設(shè)計(jì)的深孔焊接方式如圖1所示，由于底板比較厚，散熱比較快，管頭與孔之間對(duì)接難度較大，因此組裝質(zhì)量不能保證，并且焊接難度增大，焊接過程很容易出現(xiàn)縮孔、未焊透等焊接缺陷，焊接質(zhì)量不能得到保證，留下很大的質(zhì)量隱患。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我公司與化工設(shè)計(jì)院進(jìn)行溝通，更改了底板管孔的結(jié)構(gòu)（見圖2），降低了焊接難度，保證了焊接質(zhì)量。

2 焊接工藝

2.1 焊前準(zhǔn)備

用管子坡口機(jī)把冷卻水管做平頭處理，去除毛刺，并用丙酮清洗；用專用工裝夾具把冷卻管頭和底板管孔進(jìn)行組裝，留小于0.5mm間隙（用0.5mm塞尺定位），氬弧焊點(diǎn)固，再用丙酮清洗焊縫兩側(cè)50mm范圍。

2.2 焊接方法

采用脈沖自動(dòng)TIG焊。

圖1 深孔焊接方式

圖2 底板管孔的改進(jìn)結(jié)構(gòu)

2.3 焊接設(shè)備

用管板自動(dòng)深孔TIG焊接設(shè)備，應(yīng)保證定位準(zhǔn)確，調(diào)整方便。該設(shè)備的主要技術(shù)性能如表3所示。

表3 設(shè)備技術(shù)性能

2.4 焊接工裝

底板背部環(huán)形槽加工，根據(jù)尺寸采用市場(chǎng)環(huán)形槽切削刀具。底板管孔與管頭組裝用工具——脹芯，如圖3所示。背部焊縫保護(hù)罩如圖4所示。

2.5 焊接工藝

一是焊接定位。調(diào)整鎢極尖端與管子內(nèi)壁間隙，芯桿前部用∮19.9芯軸定位，插入管孔內(nèi)部調(diào)整，使鎢極尖與焊縫中心重合，用機(jī)頭三爪定位后固定。二是充氬保護(hù)。為保證背面成形，背面進(jìn)行充氬氣保護(hù)，流量為5～14L/min。三是焊接工藝，采用單面焊雙面成形。為保證焊接質(zhì)量，焊接采用點(diǎn)一層焊接一層的方法焊接。焊接工藝參數(shù)如表4所示。

圖3 底板管孔與管頭組裝

圖4 背部焊縫保護(hù)罩

表4 焊接參數(shù)

2.6 壓力試驗(yàn)

底板與冷卻管頭焊接完畢后，進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力0.8MPa，保壓30min，焊接接頭無滲漏。768個(gè)焊口全部檢驗(yàn)合格，達(dá)到焊接質(zhì)量要求。

3 結(jié)語

通過改變冷卻盤管與底板管孔的對(duì)接方式，采用專用工裝進(jìn)行組裝、定位，經(jīng)過不斷工藝摸索，我公司掌握了深孔焊接技術(shù)，所制造的冷卻盤管深孔焊接質(zhì)量可靠，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合要求，提升了企業(yè)的加工能力，為開拓市場(chǎng)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。目前，我公司為臨沂某化工企業(yè)制造的硝酸吸收塔，投入運(yùn)行后，各項(xiàng)指標(biāo)始終處于良好的狀態(tài)。