我国是世界上锆资源丰富的国家之一，其耐蚀性强，与铌、钽相似，在强酸强碱交替介质中效果非常理想，特别是在高温盐酸中，比钼、钨、钛、镍更适合。 表明锆的标准电极电位相对于标准氢电极电位为-1.53V，在400以下的空气、二氧化碳、氮气、氧气中锆表面形成致密稳定的氧化膜，对基体金属具有自愈和保护作用，可以免受化学腐蚀这是锆材具有较强耐腐蚀性能的主要原因。 当然，由于这种高的活性和与环境气体的强的亲和性，产生了锆材焊接的特殊性，那么，下面一起了解下锆设备换热器管板焊接工艺的优化吧!

　　锆设备换热器由于金属活性和焊接性，锆和钛有一定的相似性，活性高于钛。 因此，在锆热管板焊接时，公司转变了思维，结合锆材自身的特性，基于工业纯钛焊接技术，进行了进一步优化，获得了良好的锆材焊接质量。

　　1、锆的特殊焊接性

　　锆设备换热器应特别控制焊接母材及焊丝中氮、氧、碳、氢等元素的含量，还应注意焊接零件和焊丝的焊前清扫工作，以免间隙式溶解的元素进入。  锆的氧化物对锆有很高的溶解度，焊缝一般很少产生焊剂，但锆的焊缝可能产生气孔和焊缝裂纹，应避免焊接时的污染。 与其他各种工程金属相比，锆的线膨胀系数低，因此使用锆材料的焊接物的残馀应力也较小。 总之，锆的可焊性特点有以下几个方面。 焊接高温区易受空气污染，易产生气孔和焊接裂纹，具有低变形和低应力。 锆材的焊接，焊前清洁和气体保护很重要。

　　2、锆设备换热器工艺优化

　　锆设备换热器焊接方法

　　锆设备考虑到换热管直径小、壁薄、换热板厚度相对较大，焊接时宜采用焊接接入热小的焊接方法，管板接头的焊接选择为非熔化钨氩弧焊[8]。 焊机采用管板自动氩弧焊机。 参照图1.设备简单，操作方便，只有采取适当有效的防护措施才能确保焊接接头的质量。

　　锆R60702对接、管板焊接接头常用钨极氩弧焊(国际上称为TIG焊，国内称为GTAW焊)，焊接性能良好，电弧稳定无波动，且通过小的焊接线能量，焊接用GTAW焊接锆R60702时，熔深一般只有碳钢的1/2以下，操作时请注意不要让根部熔化。gaw焊接的保护气体一般为氩、氦或两者的混合气体，但氩气的热传导率小，且为单原子的气体，因此在高温条件下难以分解吸热，因此在氩气中燃烧的电弧很少失去热量，从而能够有效地实现gaw焊接因此，钨极电弧焊接中使用多的气体也是氩气，锆R60702中使用的氩气纯度需要在99.99%以上

　　锆设备焊接采用铈钨极，钨极直径2.4mm，钨极须打磨成圆锥形，锥角20~25度，打磨长度约为钨极直径的2~3倍。 在相同参数下，铈钨极的电弧束细，光泽带窄，温度更集中，特别是在直流焊接过程中，阴极压降降低10%，比钍钨极更容易引起电弧，电弧稳定性也更好

　　此外，焊接前仔细清洁焊件和焊丝，避免生成气孔。 另外，焊接沿用了以前钛材焊接的气体保护电弧焊方法，为了有效保护受热区域在400以上，设计了新的气体保护电弧焊套。

　　锆设备换热器优化方向

　　锆R60702的主要优化方向是焊接过程中焊接和周边母材的有效保护，影响保护效果的因素可以分为以下几个方面，通过分析这些因素可以更好地选择焊接工艺参数。

　　1)保护气体纯度。 试验使用的99.99%高纯氩气使用为广泛，也是锆材钨极氩弧焊的气体。 目前国内生产的氩气基本能够满足锆和锆合金的焊接。 气体中微量水分的含量，或称为湿量，通常用“露点”表示。 为了确保氩气的低含水量，一般保护气体流量越多，层流对流动空气的影响越强，但也要防止主喷嘴或保护体内流量过多而引起的相互干扰，气流从层流变成湍流，破坏焊接过程的正常进行，因此

　　2)喷嘴形状。 实践证明，锥形部分喷嘴能起到气体缓冲作用，改善保护作用。 但是，如果使用直径过大的喷嘴，则无法到达焊接位置的根部，难以到达或影响焊接工件的视线，无法保证焊接质量。 锆材火炬主喷嘴的内孔需要大于不锈钢、铝及镁铝合金电弧焊用喷嘴内孔，小于等于22mm。 喷嘴与工件的距离越远，保护效果越差。 距离太近会影响操作者的视线。 为了可靠地保护，通常取8~14mm，优选10mm左右。

　　3)钨极延伸越大，保护效果越低，反之则越好。 伸出长度需要按焊接规范调整。 在容易操作的情况下，尽量以焊接和保护熔池为原则，选择钨极直径的1.5~2倍。

　　4)焊接电流对保护效果也略有影响，直流正极性电弧焊比交流电弧焊稳定，气体保护效果良好，焊缝狭窄。 电弧焊接时，焊接金属容易被大气污染。

　　5)焊接速度变化时，一般对保护效果影响不大，但焊接锆材等化学活性金属时，焊接速度不宜太快。 凝固和冷却中的焊接母材容易被氧化而变色。

　　3、锆设备换热器焊接工艺参数

　　锆设备接头形式为平缝焊接，要求组装好管板，传热管突出长度为1.5mm，传热板管孔在加工中开245坡口，手工定位焊接固定两点。

　　以上介绍的就是锆设备换热器管板焊接工艺的优化，如需了解更多，可随时联系我们!