本文整理自：朱志剛. 換熱器管子-管板焊接現(xiàn)狀和改進方法[J].化工設備與管道, 2021,58(1).

管子-管板微小坡口的焊接，既要保證坡口根部完全焊透，又不能焊穿管壁，還要滿足強度所需。

若為了滿足管子-管板的焊縫強度，盲目加大坡口的深度h，反而增加了焊接的難度和產(chǎn)生未焊透的可能，如下所圖紅圈處所示。

管子-管板接頭及坡口設計，在滿足焊縫強度的情況下選用最小的坡口深度 h。文獻以一臺冷凝器鈦管子-管板焊接為例，管板16Mn+TA1，管子SB-338 Gr.2，φ19.05mm×1.245  mm，設計圖紙坡口接頭如下方左圖所示。由于鈦管子直徑小，壁厚很薄，很難在不熔穿管壁的情況下把根部熔透，因為當電流增大到一定值時，熔池把管壁焊穿了而根部卻沒有焊透。特別是根部加絲焊時更是無法焊透。

GB/T 151—2014《熱交換器》的6.6.2.3條要求，管子-管板強度焊的焊縫高度l≥管壁厚度t，且滿足拉脫力要求。焊縫高度l =坡口深度h +焊腳高度K，在滿足拉脫力和強度的情況下，焊縫高度l應取最小值。優(yōu)化后把坡口深度改為1 mm，見下方右邊的那圖。這樣管子-管板強度焊在滿足強度的情況下，減小了坡口深度從而保證了焊接質(zhì)量。

坡口型式也是影響管子-管板焊接的一個重要因素。按照管子-管板常規(guī)設計，管板坡口常常設計為V型，α=45°。V型坡口的缺點是根部不容易焊透（特別是坡口深度h≥2mm時），焊縫根部應力較大。根據(jù)眾多產(chǎn)品的實際案例，采用J型坡口，能有效提高焊縫的焊透性，從而大大提高管子-管板焊接質(zhì)量。另外，采用U型坡口是保證根部焊透的有效方法。