换热器管子与管板胀焊制造工艺分析VIP免费

换热器管子与管板胀焊制造工艺分析王丹铭（哈尔滨空调股份有限公司）摘要：换热器管子与管板胀焊接头的加工，是先焊后胀还是先胀后焊的好，至今仍有争论。详细分析比较了两种连接加工方法，各自的优缺点及应用情况，提出了胀接与焊接先后次序应遵循的主要原则。为实际生产选择合理的制造工艺，保证管子与管板连接接头的质量提供参考。关键词：换热器管子与管板胀接焊接胀焊接头管子与管板连接头的连接是换热器制造的关键工序，有强度胀接、强度焊和胀焊结合三种连接方法，但经常采用管子与管板胀焊结合的连接方法。是先焊后胀还是先胀后焊，至今仍有争论。1·先焊后胀工艺的应用分析1.1先焊后胀工艺的优点及应用换热器制造厂历来多采用先焊后胀工艺，而较少采用先胀后焊工艺。究其原因是与使用机械胀接法作为最主要的胀管手段密切相关。因为在机械胀管过程中，存在着摩擦并产生大量的热必需用机油来润滑和冷却，油液渗浸进入胀接接头的缝隙，要彻底清除干净十分困难。夹缝中油水等杂物的存在，焊接时易于形成气体，而这些气体来不及逸出便存在于焊缝中。另一方面胀管区又往往堵塞了排气通道，增加了焊缝中生成气孔的可能性。采用先焊后胀工艺则可以避免上述不利因素，特别是对于钛材和某些有色金属，要求焊接的基本条件十分严格，不允许油水和铁离子污染，选择先焊后胀工艺更易保证焊缝质量。1.2先焊后胀工艺的缺点分析①机械胀接法存在着固有的缺点，各管之间长度不一，连接强度和紧密性不均；胀管接口的内表面产生硬化现象，给重复补胀带来困难；管与管板材料的胀接的相容性有一定的限制，如：钛管与碳钢的胀接、铝管与碳钢的胀接等均受到了限制；劳动生产率低，而且小管径或厚壁管的胀接较困难等。②管口环形焊道不均匀，由于管子与管板之间存在着0.2~0.5mm的装配间隙，而且总是偏心配置，加上管子与管板孔的加工偏差，造成每一个管口的环形焊道不均匀。对于薄壁管很容易焊穿。③存在一段长15mm的非胀管区，GB151-99规定胀管区与焊缝的距离为15mm，目的是为了避开胀管力对焊缝的破坏。此非胀管区内存留着气体，当换热器受热后其体积膨胀，产生强大的压力，可能对焊缝或胀接造成破坏。另外为了充分利用管板的设计厚度，管板厚度内的胀管区总是越长越好。长15mm的非胀管区，对于厚管板而言，消极效果不明显，但对于薄管板，则不可小视。④管子伸长损伤焊缝，机械胀管使管壁减薄，管子伸长，对焊缝损伤。⑤焊接时在管口处形成焊瘤，管口收缩和变形给以后的胀管作业带来困难。为了使管接头顺畅地进入管孔中，则有必要对管口焊接提出较高的要求。2·先胀后焊工艺的应用分析2.1先胀后焊工艺的优点及应用①强度胀+密封焊时，由于密封焊仅能起辅助性止漏作用，而先胀后焊则可以在焊接前进行胀接后的强度试验（水压试验），因而保证了胀接连接的可靠性。②先胀后焊使管子与管板的连接可以避免产生焊接裂纹。特别是在管子、管板材料差异较大的情况下，采用先胀后焊的方法亦可较好地保证其焊接质量。③小管径采用胀后焊接可以提高其连接接头的抗疲劳性能。④焊接在胀管后进行，避免了胀接力对焊缝破坏的可能性，可以实现管板厚度内的全程胀管，有效地利用了管板的设计厚度。2.2先胀后焊工艺的缺点分析先胀后焊时，由于胀接时的润滑油难于用经济的方法进行清洗，焊接时易于形成气体，而这些气体来不及逸出便存在于焊缝中，特别是进行氩弧焊的密封焊时，收弧封口处往往出现气孔，影响焊缝质量，因此一般应避免采用有机润滑剂，而用二硫化钼加水等无机润滑剂。随着橡胶胀管新技术的应用，先胀后焊工艺的应用亦日趋广泛。橡胶胀管新技术是一种以液压为动力，以橡胶为胀管媒介体的胀管工具。利用此工具，先胀后焊可以顺利进行，不必使用任何润滑剂，不存在油污染和铁离子污染，能保持接头的清洁和干燥，胀接后可立即进行管口的焊接作业。橡胶胀管压力在400MPa以下可随意调节，即可用于强度胀也可用胀接，尤其适用于定位胀。接头连接的松紧程度很容易通过调节胀管压力来控制。因此，焊接过程中生成的气体可以通过接头的空隙释放。另外，胀管后管子扩大与管板孔相贴合，管孔变得很圆整，管子与管板...