热交换器管板焊接工艺设计与质量控制（开题报告）.doc

附件B：
毕业设计（论文）开题报告

1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）
热交换器是广泛应用于汽车、航空、石油化工、动力、医药、冶金、制冷、轻工、食品、工程机械等行业的一种通用设备。在化工、轻工、核能等设备的锅炉、蒸馏器、冷凝器等热交换器中，为了保证管子与管板的密封性能及连接强度，常采用胀接、钎焊及熔焊等方法。钎焊具有一定的强度和密封性，然而辅助加热设备比较复杂，加热温度不易控制，因此大部分设备都采用胀接和熔焊结构[1]。管与管板的接头不仅数量多，操作难度大，而且焊接质量要求高，虽然有些场合可用胀管连接, 但在要求较高的情况下, 大多数仍需采用熔化焊[2]。然而，实际中设备的使用环境和企业的生产需求不同，导致对管子与管板的焊接要求不同，这就给生产制造带来一定的困难[1]。因此制订一个能满足企业产品要求的焊接工艺、选用相应的焊接设备和提出质量控制的措施是相当必要的。
对于管板焊接设备，国外开发应用较早。自1963年美国报导了用来焊接平焊位置接头的钨极氩弧焊机后，管板接头焊接设备层出不穷。目前大量高效焊接方法和不同焊接工艺的组合都已应用于换热器的生产过程中。对于管子与管板的焊接，根据不同材料及结构有不同的焊接方法，主要有钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊和手工电弧焊[1]，[7]。
目前，随着技术水平和生产设备的发展，只有少数厂家仍在使用手工电弧焊，如重庆康达机械（集团）有限责任公司。大多数生产厂家在换热器管与管板的焊接中采用手工钨极氩弧焊。采取这种方式的优点是提高了焊缝的强度，增加了焊缝的高度，提高了焊接质量，延长了换热器的使用周期，保证了生产运行的顺利进行[3]。但焊枪的运动和添加填充焊丝完全靠手工操作，不但操作困难, 焊缝不美观, 而且质量也很难保证。
为了提高焊接质量、减轻劳动强度，国内有些厂家如镇海炼油化工股份有限公司从瑞典ESAB公司、德国EWM公司、美国Lincoln公司以及日本OTC公司等进口管-板全自动焊机来焊接管与管板的角环焊缝。此种焊机只要能够保证管子原始的精度能让焊接过程中电弧斑点与管子外壁之间的距离和电弧斑点与管板端面之间的距离始终不变，就可在开始时设定好这两个距离，焊接过程就能按照预定要求完成[4]。但由于被焊工件尺寸的精度及装配质量问题, 从而使得设备难以正常使用[2]。河南某石化机械公司从国外引进弧焊机器人焊接管与管板的环焊缝。这种弧焊机器人采用示教再现方式完成动作轨迹，其自身的重复定位精度很高[5]。但由