[實用新型]厚壁鎳基合金換熱管與鎳基合金管板的脹接接頭

有效

• 申請號: 201320339927.9
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN203330277U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 王曉輝;韓君;王福春;李偉;張慧;王強;蘇航
• 申請（專利權）人: 哈電集團（秦皇島）重型裝備有限公司
• 主分類號: B21D39/00
• 分類號: B21D39/00;B21D53/08
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 劉冬梅

技術領域

本實用新型涉及熱管與管板的脹接，特別涉及鎳基換熱管與鎳基管板的脹接接頭。?

背景技術

換熱器的換熱管與管板的脹接接頭主要起到增加換熱管與管板連接強度、承受軸向載荷保護管子與管板焊縫、消除換熱管與管板孔間隙防止應力腐蝕的作用。核電站蒸汽發生器換熱管與管板脹接接頭的失效，將使一次側放射性介質向二次側滲透，導致核泄漏。脹接接頭的質量則取決于脹接方法和脹接參數。?

壓水堆核島換熱器換熱管通常為鎳基材質，管板為鋼鍛件，采用機械脹接或液壓脹接。對于某反應堆，由于設計和運行溫度較高，因此蒸汽側換熱管和管板均采用鎳基材料。?

然而，對于該高溫換熱設備采用的鎳基換熱管和鎳基管板而言，以往換熱器適用的鎳基換熱管與鋼質管板的脹接工藝并不適用。?

實用新型內容

為了解決上述問題，本發明人進行了銳意研究，結果發現：對于鎳基換熱管和鎳基管板，通過超高壓液壓脹接，在適度的脹接壓力和脹接時間下，能確保鎳基換熱管和鎳基管板緊密、牢固地脹接，從而完成本實用新型。?

本實用新型的目的在于提供以下方面：?

（1）一種厚壁鎳基合金換熱管與鎳基合金管板的脹接接?頭，其特征在于，所述脹接接頭由下述鎳基合金換熱管與下述鎳基合金管板經超高壓液壓脹接形成，?

其中，所述鎳基合金換熱管由Incoloy-800H鎳基合金制成，其外徑為19.0-19.1mm，管壁厚度為2.95-3.05mm，?

所述鎳基合金管板由Incoloy-800H鎳基合金制成，管板厚度為300-320mm，管板孔橋為7-8mm。?

（2）如上所述的厚壁鎳基合金換熱管與鎳基合金管板的脹接接頭，其特征在于，所述鎳基合金換熱管的管徑為19.05mm，管壁厚度為3.00mm。?

（3）如上所述的厚壁鎳基合金換熱管與鎳基合金管板的脹接接頭，其特征在于，所述鎳基合金管板的管板厚度為310mm，管板孔橋為7.5-8mm。?

（4）如上所述的厚壁鎳基合金換熱管與鎳基合金管板的脹接接頭，其特征在于，所述超高壓液壓脹接的脹接壓力為300-350MPa，保壓時間為4-8秒。?

（5）如上所述的厚壁鎳基合金換熱管與鎳基合金管板的脹接接頭，其特征在于，所述管板的管板孔內表面粗糙度小于6.3μm。?

（6）如上所述的厚壁鎳基合金換熱管與鎳基合金管板的脹接接頭，其特征在于，所述管板的管板孔的孔徑比換熱管外徑大0.05-0.10mm。?

（7）如上所述的厚壁鎳基合金換熱管與鎳基合金管板的脹接接頭，其特征在于，管板孔與管板表面垂直度小于0.05mm。?

在本實用新型中，瞬間高壓水在脹管器和換熱管內壁之間作用產生脹接壓力，脹接壓力使換熱管先產生彈性變形膨脹與管板孔壁貼合，隨著脹接壓力的增大和持續保壓，換熱管繼續擠壓管板孔，換熱管產生塑性變形，管板孔彈性變形后也產生?輕微的塑性變形，當脹接壓力撤消后，換熱管由于塑性變形導致其外徑固定不變，管板孔因為彈性變形而基本恢復原狀，這樣換熱管與管板之間產生殘余接觸壓力，進而使得換熱管與管板兩者緊密連接。?

根據本實用新型提供的鎳基合金換熱管與鎳基合金管板的脹接接頭，通過強度脹接，達到接頭脹接強度和密封性要求，滿足制造工藝流程的需要。?

具體而言，根據本實用新型提供的鎳基合金換熱管與鎳基合金管板的脹接接頭具有如下益處：?

（1）換熱管直徑小且管壁厚，通過設定適當的脹接壓力和保壓時間，能確保換熱管發生適度的彈性變形和塑性變形，并確保管板孔發生適度的彈性變形和輕微的塑性變形，從而在換熱管和管板孔之間產生適度的接觸壓力，使得兩者接合。?

（2）換熱管與管板的材質同為Incoloy-800H，力學性能相近，脹接時換熱管與管板同時發生塑性變形，由于管板回彈量小，降低了接頭的脹接強度和密封性。?

附圖說明

圖1示出根據本實用新型優選實施方式的鎳基合金換熱管與鎳基合金管板的脹接接頭結構示意圖。?

附圖標號說明：?

1-鎳基合金管板?

2-換熱管?

具體實施方式

下面通過對本實用新型進行詳細說明，本實用新型的特點?和優點將隨著這些說明而變得更為清楚、明確。?

在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優于或好于其它實施例。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。?