¿Cómo soldar tubos intercambiadores de calor durante mucho tiempo?

Estos son los pasos y los puntos clave para la soldadura a largo plazo de tubos de intercambiadores de calor:
Preparación antes de la soldadura
1. Limpieza de tubos y placas de tubos:
Limpie a fondo las superficies de los tubos del intercambiador de calor y la placa de tubos que se va a soldar. Elimine los óxidos, aceites y suciedad. Por ejemplo, puede utilizar un cepillo de alambre o un limpiador químico adecuado para el material. Para tubos y placas de tubos de acero inoxidable, se puede utilizar una solución de decapado ácido para limpiar y pasivar la superficie.
2. Alineación de tubos:
Asegúrese de que el tubo esté correctamente alineado con el orificio en la placa de tubos. El ajuste debe ser preciso para garantizar una buena penetración de la soldadura y una unión adecuada. Utilice herramientas de alineación como expansores de tubos o abrazaderas para mantener el tubo en la posición correcta. Esto ayuda a mantener un espacio constante entre el tubo y la placa de tubos durante la soldadura.

Selección del método de soldadura
1. Soldadura TIG (gas inerte de tungsteno):
La soldadura TIG se utiliza a menudo para tubos de intercambiadores de calor porque permite un control preciso de la entrada de calor y produce soldaduras limpias de alta calidad. Es adecuado para una variedad de materiales de tubos, incluidos el acero inoxidable y el titanio.
La pistola de soldadura se sostiene en un ángulo apropiado (generalmente alrededor de 70 a 80 grados con respecto a la superficie de la placa de tubos) para dirigir el arco y el metal de relleno (si se usa) hacia la unión. Se utiliza gas de protección argón puro para proteger el baño de soldadura de la contaminación atmosférica, lo cual es esencial para lograr una buena calidad de soldadura y resistencia a la corrosión.
2. Soldadura MIG (gas inerte metálico):
La soldadura MIG también se puede utilizar para tubos de paredes gruesas o cuando se requieren velocidades de soldadura más altas. Sin embargo, puede producir más salpicaduras que la soldadura TIG.
La velocidad de alimentación de alambre y el voltaje de soldadura correctos deben configurarse de acuerdo con el material y el grosor del tubo. Por ejemplo, para los tubos de acero al carbono, la combinación adecuada de velocidad de alimentación de alambre y voltaje se puede determinar a través de soldaduras de prueba para lograr una penetración adecuada y la formación del cordón de soldadura.

Proceso de soldadura
1. Penetración de la soldadura:
Logre una penetración de soldadura adecuada para garantizar una unión fuerte. La penetración generalmente debe alcanzar el grosor total de la placa de tubos sin quemaduras excesivas. Esto requiere un control cuidadoso de la corriente y la velocidad de soldadura. Por ejemplo, cuando se suelda con TIG un tubo de acero inoxidable de pared delgada a una placa de tubo, se puede utilizar una corriente de soldadura de aproximadamente 80 a 120 amperios, según el diámetro y el espesor del tubo.
2. Uso de metal de relleno:
Si se requiere un metal de relleno (como cuando se sueldan materiales diferentes o se establece un cordón de soldadura), seleccione un metal de relleno que sea compatible con los materiales del tubo y la placa de tubo. Los metales de relleno deben tener propiedades mecánicas y químicas similares para garantizar una buena integridad de la soldadura. Por ejemplo, cuando se suelda un tubo de aleación de níquel a una placa de tubo de acero al carbono, se puede seleccionar un metal de relleno a base de níquel para evitar la corrosión galvánica y garantizar una unión fuerte.
3. Formación del cordón de soldadura:
El cordón de soldadura debe ser liso y libre de grietas, poros y socavaduras. El soldador debe mover la pistola de soldadura a una velocidad constante para formar un cordón de soldadura uniforme. En la soldadura TIG, el metal de aporte (si se utiliza) debe agregarse de manera controlada para formar un cordón de soldadura bien formado. El ancho y la altura del cordón de soldadura deben cumplir con los requisitos de diseño y calidad del intercambiador de calor.

Inspección posterior a la soldadura y control de calidad
1. Inspección visual:
Después de soldar, realice una inspección visual de la soldadura. Verifique si hay defectos en la superficie, como grietas, porosidad, falta de fusión o salpicaduras. La soldadura debe tener un color y una apariencia uniformes. Cualquier defecto visible debe repararse o volverse a soldar.
2. Pruebas no destructivas:
Los defectos internos en las soldaduras se detectan mediante métodos de prueba no destructivos, como pruebas con líquidos penetrantes, pruebas con partículas magnéticas (para materiales ferromagnéticos) o pruebas ultrasónicas. Estos métodos pueden identificar grietas, huecos o falta de fusión debajo de la superficie que pueden no ser visibles a simple vista. Por ejemplo, en las pruebas con líquidos penetrantes, se aplica un líquido penetrante de color a la superficie de la soldadura y, después de un cierto tiempo de permanencia, se elimina el exceso de líquido penetrante. Luego se aplica un revelador y cualquier penetrante que haya penetrado en el defecto se extrae y se hace visible, lo que permite detectar grietas o porosidad.
3. Prueba hidrostática o neumática:
La prueba hidrostática o neumática se realiza para verificar la integridad de las tuberías soldadas. En una prueba hidrostática, el intercambiador de calor se llena con agua (o un líquido adecuado) y se presuriza a una presión específica (generalmente más alta que la presión de funcionamiento). Luego se verifica que la tubería y las soldaduras no tengan fugas. La prueba neumática también se puede realizar con aire o gas inerte, pero requiere mayor precaución debido a la energía potencial almacenada en el gas presurizado.