管壳式换热器中间管板胀接工艺技术

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1、管壳式换热器中间管板胀接工艺技术摘要：文章旨在结合管壳式换热器中间管板胀接的相关工艺技术进行探讨。在结合中间胀接技术的原理及特点的基础上，从工艺评定试验方案、样品焊接装配以及其工艺试验等方面进行详细阐述，希望能够提供人们一些意见参考。关键词：中间管板胀接；中央空调；管壳式换热器1中间胀接技术的原理及特点1.1基本原理气动胀管机驱动深孔胀管器挤压中间管板处铜管，在胀管器的滚珠不断挤压下，铜管受挤压壁厚减薄，内径增大，外壁与管板孔内壁及密封槽迗到牢固再紧密的接触，胀接后管板处于弹性状态，铜管发生塑性变形残留

2、压应力，迗到胀接密封效果。1.2中间胀接技术的特点包括：（1）能够应用于深度胀接的换热器，解决传统胀接带来的复杂设计问题。（2）胀接稳定性好，可靠性高，相互系统窜气量少。（3）在中央空调多系统螺杆机组上，可大幅降低生产成本。2工艺评定试验方案2.1准备试验样件制造由壳体、管板、换热管等零件组成的换热器样件（如图1），样件用于模拟产品在正常生产状态下的中间胀接，其结构形状与产品完全一致，作为确定胀接参数、气密检验和解剖检验，及拉脱力检验的工艺评定使用。1双系统换热器试验样件2.2制定检验操作标准试验前要做

3、好资料准备、工艺方案、编制实验记录表格，如胀接记录，试压报告等。同时对胀接人员和质检人员进行培训，确保胀接人员熟悉胀接工艺操作过程，质检人员必须会使用测量工具，熟悉填写各项记录。3样品焊接装配根据设计及图纸要求，加工和焊接装配与产品相似管壳式换热器，对于组对换热器样件提出两种方案，一是组对中管板与两节筒体后，先穿铜管再组对左右管板；二是组对中管板、两节筒体和左右管板好后，再穿铜管，但必须保证3块管板孔同轴。考虑现场生产条件不同，可以综合选择哪种方案更适合生产。此外，还要求样件中间管板厚度不得少于产品的厚

4、度，管孔加工技术要求参数与产品一致，且管板在组对焊接前，管板油污，杂质要清洗干净，尤其是中间管板要提前清洗，中间管板与两节壳体组对焊时，须有工装保护中间管板不受焊接飞溅污染。4工艺试验4.1试验工艺流程具体流程如下：（1）胀前测量铜管内外径和壁厚并记录，要求铜管外表不得有重皮、裂纹等缺陷，胀接管端有麻点等缺陷时，缺陷深度不得超过管子公称壁厚的10%。（2）测量拉伸样件和试验管板的管孔内径，并进行管孔编号和参数记录，清洗管板孔管子，管板孔不得有纵向刻痕、大量螺旋纹等。（3）选取铜管中间段再拉伸样件胀接，测

5、量得到气动胀接的扭矩和减薄率，并把所得胀接接头做拉脱力实验。（4）根据样件减薄率对应的扭矩、胀接紧固力和残留应图，在减薄率5〜8范围选取合适的初始参数。（5）利用初始参数对管壳式换热器样件进行胀接，检验胀后铜管的外观、测量胀后尺寸并做好记录。（6）对管壳式换热器试验件进行气压肥皂检验和氨气检验，若无胀漏、外观成形好，作为代表实验理想值。（7）根据实验理想值，力矩与减薄率图，分析确定最终的胀接参数。4.2试件胀接试件胀接模拟产品真实状态，要求试件的材料，加工方法，技术参数必须与产品完全相符，其中拉伸样件开

6、孔数量尽量不少于10个孔，管壳式样件需要2个，包括由中间管板、左右管板和壳体组成，以及由中间管板与右管板组成的管壳式换热器。4.3拉伸样件胀接结合胀接经验，拉伸样件分别选取气动胀管机扭矩70、80、90、100、110、120kg.cm进行胀接，并测量每一个管孔胀后尺寸，计算出减薄率：其中，de是铜管外径，di是铜管内径，dim是铜管胀后内径，df是管板孔内径。扭矩与减薄率关系如下：表1拉伸样件胀接参数4.4管壳式样件胀接根据图2、图3,可以知胀接紧固力达到一定程度后会下降，而且产生的残留压应力迗到最大

7、，因此考虑胀接采用铜管能补胀，且强度胀接减薄率为4%〜8%，力矩为95kg-cmo2紧固力与减薄率关系图3残留力与减薄率关系胀接操作方法4)：胀管头从右管板一边伸入铜管抵达中间管板与铜管交界处胀接，测量2〜3根铜管减薄率，试胀后，对各胀口进行比较全面检查，检查胀接部位是否有缺陷，胀接过度是否圆滑。4胀接操作示意4.5检验胀接后进行气密检验、拉伸试验、解剖检验和氦气检验检验密封质量和宏观分析，验证最佳胀接参数合理性。(1)拉脱力检验结果如表2。拉脱力检验是为了检验最佳的参数是否满足最小拉脱力要求，根据不同

8、拉脱参数对应扭矩绘成图5表2拉伸试件的拉脱力实验值6)切开后，检验胀口外观质量、(2)解剖检验解剖试胀的样件(密封槽、铜与钢接触等(3)气密检胀后肥皂水气密检验：往壳程打入试验压力，往中间管板处胀口洒肥皂水，lOmin后无气泡冒出为合格；串气检测方法：一系统加压到气体试验压力，检测另一系统压力是否下降，并且手涂泡沫在注氟嘴上，如在规定2Omin内注氟嘴没有冒气泡和降压，或压强