合金鋁冷凝器的氬弧焊接工藝

　　鋁制冷凝器，用於CS2氣體的回收，原工藝是采用手工鎢極氬焊機氬弧焊，其缺點是（1）焊道厚度小，熔深淺，承力低，該設備使用不到一年，因焊縫受到熱脹冷縮的拉應力作用在焊口處發現開裂。（2）手工鎢極氬弧焊焊接施工條件差，因管板較厚（30mm），施焊時需要將管板用氣焊預熱200℃以上，方能焊接。（3）焊接的效率低。為此我們進行了用熔化極氬弧焊（MIG）代替鎢極氬弧焊（TIG）工藝並在生產實踐中取得了成功，延長了設備的使用壽命。

　　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，見圖1。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像。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。