管与管板焊前间断定位胀工艺研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。管与管板焊前间断定位胀工艺研究　　摘要：本文通过应力分析与试验验证，研究管与管板焊前间断定位胀的可行性及对后续焊接、胀接的影响，确定间断定位胀接方案。　　关键词：管端定位；间断定位胀；胀度；拉脱力　　中图分类号：TG457文献标志码：A　　0概述　　换热器是石油化工、能源冶炼等工业中十分重要的设备之一，通常应用于高温、高压、高腐蚀状态下，而对于换热器管子与管板连接处一直是整个设备最关键的环节之一，最容

2、易发生破坏导致换热器泄漏失效，因此目前国际、国内不断地对管端连接方式进行研究，通常研究方向在于换热管与管板焊接、胀接，然而管端连接另一重要环节就是换热管与管板定位，其直接影响管端焊接、胀接质量。通过对管端固定的方法的研究、优化，保证后续的胀接或焊接质量，从而保证产品质量。　　1常规换热管与管板焊前定位工艺　　钢管与管板焊接之前必须进行管端定位。定位可以使待焊管子装配牢固，以免吊装、焊接时发生错位串动。常规方法有定位焊、扩口、定位胀接。　　为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、

3、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。定位焊：定位焊为目前普遍使用的换热管与管板定位方法，一般采用钨极氩弧焊不填丝将管端与管板自熔焊接，形成融合点状焊缝，此种方法最大优点就是效率高、成本低，但是钨极氩弧焊定位也存在一定缺点：①由于对于某些结构限制，定位焊在后序加工中不易被去除，因此在换热管与管板密封焊接时，造成焊缝叠加。②点焊定位容易将钢管壁厚击穿，尤其对于薄壁钢管操作难度很大。③虽然点固焊点

4、固的区域相对较小，但其方位和长度都会影响到焊接变形和剩余应力散布。④对于换热管装配有斜度的，由于定位焊无法有效控制换热管与管孔之间存在装配间隙，影响后序胀接质量。　　冲头扩口：此种方法采用锥角为60°的冲头轻度扩口，适用于管端纯胀，对于管孔有坡口焊接的无法使用，且在实际操作做效率较低。　　定位胀：由于受钢管尺寸公差与管孔加工公差影响，对于定位胀胀接力控制非常困难，若胀接力过小会导致存在贴合不上情况，若胀接力过大，会完全消除管与管板间隙，贴合过紧，在焊缝过程中，气体还未能及时逸出焊缝表面，从而在焊缝内部形成气孔。因此定位胀的控制成为它的一个难点。　　2间断定位胀为了充分发挥“教

5、学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　针对在不伤及换热管前提下，既要保证换热管与管板贴合牢固，又要保证不影响后续管端焊接与胀接，因此研究管端�g断定位胀方法。所谓间断定位胀不同于传统定位胀方法，既保证实现管与管板贴合固定，又能留有一定间隙空间，保证后序焊接气体排放通道

6、，间断定位胀采用5点定位胀接形式，并配有驱动装置通过PLC对胀接力进行控制：依照螺旋副原理，通过旋转塔形阿基米德螺旋体移动锥体使5个胀接头作径向位移，使其与换热管内孔接触，将推进杆芯距离反馈给PLC，经过换算对内孔尺寸进行控制，5个胀接头接触面应为圆弧形，并镶硬质合金，能够更好地保证换热管与管板贴合。　　3定位胀接试验与分析　　胀度与拉脱力试验比较。由于GB151―XX《热交换器》标准中要求贴胀胀度宜控制在2%～3%，因此对于间断定位胀接胀度不应超过2%或控制在更小范围内，以减小对后续管端焊接、胀接影响，胀度变化与管端拉脱力成正比例变化，若胀度较小，则管端能够承受的拉脱力值也

7、非常小，无法满足要求，因此考虑采用管孔刻加强槽方法增大换热管与管板拉脱力，因此在间断胀接区域覆盖宽度为3mm，深度在～的浅槽，采用此方法间断胀接后钢管胀度、拉脱力进行比较分析，见表1，从图中明显看出在胀度基本不变的前提下，管端拉脱力明显提升。　　对管端焊接影响试验。对间断定位胀后的管端分别采用焊条电弧焊与乌极氩弧焊进行焊接，焊后进行外观检查、渗透检查、截面检查均合格。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育