[發(fā)明專利]一種大規(guī)格鎳合金雙管板換熱器的制作工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610368385.6
• 申請(qǐng)日: 2016-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN106002129B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃孝鵬;梁兆鵬;周忠文;鄒偉;陳景利;許文文;劉吉祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魯西工業(yè)裝備有限公司
• 主分類號(hào): B23P15/26
• 分類號(hào): B23P15/26
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 曹麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雙管板換熱器的制備領(lǐng)域，尤其涉及一種大規(guī)格鎳合金雙管板換熱器的制作工藝。

背景技術(shù)

雙管板換熱器(結(jié)構(gòu)示意圖見圖1)采用外管板1和內(nèi)管板2的雙管板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還包括殼程筒體3、換熱管4和積液層殼體5等，管程和殼程分別采用各自的管板進(jìn)行連接，打破傳統(tǒng)列管換熱器管程和殼程共用一個(gè)連接管板，最大限度的降低了管程與殼程介質(zhì)交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏隱患，確保生產(chǎn)。

國(guó)內(nèi)雙管板換熱器直徑一般小于2m，當(dāng)直徑較大時(shí)，制作過程中容易產(chǎn)生如下問題：1、管板加工及雙管板同心度、平行度、扭曲度及脹接質(zhì)量控制等帶來極大的困難。2、當(dāng)換熱器內(nèi)介質(zhì)對(duì)母材的耐腐蝕能力、耐高溫能力有要求時(shí)，為控制制作成本，管板一般采用在低合金鍛件基礎(chǔ)上堆焊所需材質(zhì)來達(dá)到相應(yīng)使用效果。當(dāng)管板直徑較大時(shí)，管板在堆焊時(shí)的焊接變形較難控制，同時(shí)傳統(tǒng)手工堆焊效率較低、埋弧焊絲堆焊融合比較大堆焊層成分難以控制。3、與管板連接的環(huán)縫焊接及換熱管焊接時(shí)，若組焊順序不當(dāng)，會(huì)造出管板變形，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備尺寸不符工藝要求，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大焊接應(yīng)力，影響設(shè)備使用壽命。

鎳基合金換熱管的焊接，尤其是當(dāng)換熱管直徑在50mm以上時(shí)，業(yè)內(nèi)一般采用手工氬弧焊進(jìn)行焊接。焊接效率較低，同時(shí)焊接質(zhì)量對(duì)焊工技能水平依賴程度較大，質(zhì)量不穩(wěn)定。

雙管板換熱器，內(nèi)管板采用強(qiáng)度脹的方式來連接換熱管與管板起到密封作用。鎳合金換熱管與普通低合金鋼、不銹鋼換熱管相比硬度較大，脹接較困難。內(nèi)管板的脹接會(huì)造成換熱管尺寸的變化，使換熱管與管板的連接焊縫產(chǎn)生應(yīng)力，影響焊縫壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種大規(guī)格鎳合金雙管板換熱器的制作工藝，具體為殼體直徑大于2m，換熱管外徑50～60mm、材質(zhì)為鎳基合金雙管板換熱器的制作工藝。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種大規(guī)格鎳合金雙管板換熱器的制作工藝，包括以下步驟：(1)外管板堆焊，(2)內(nèi)、外管板鉆孔加工，(3)殼程筒體與內(nèi)管板焊接，(4)穿裝換熱管，(5)積液層殼體與內(nèi)管板組對(duì)，(6)積液層殼體與外管板組對(duì)，(7)積液層殼體與內(nèi)、外管板焊接，(8)內(nèi)管板脹接，(9)換熱管與外管板焊接，(10)耐壓試驗(yàn)，所述步驟(1)中使用電渣帶極堆焊，堆焊前在管板周圍焊接定位塊(優(yōu)選：所述固定塊為L(zhǎng)形，優(yōu)點(diǎn)：通常采用筋板固定防變形法時(shí)，筋板需要與管板進(jìn)行焊接連接，在去除固定筋板時(shí)容易損傷管板。選擇L形筋板，可避免筋板與管板相焊，去除筋板時(shí)不會(huì)損傷到管板)，將管板與焊接工裝進(jìn)行固定連接，相鄰兩遍的堆焊方向相反，過渡層堆焊完畢后進(jìn)行消應(yīng)熱處理。

優(yōu)選：所述步驟(2)中首先在內(nèi)、外管板的圓周上焊接定位塊，然后在內(nèi)外管板上同時(shí)鉆孔。

優(yōu)選：所述步驟(2)中內(nèi)管板環(huán)槽為4道開槽，采用“4+6+4-18-4+6+4”結(jié)構(gòu)，槽寬為4mm，深度為0.5mm。

優(yōu)選：所述步驟(3)中焊前制作固定(圖5中用到的是固定拉桿，文字中為防變形拉桿，統(tǒng)一名稱為固定拉桿。)拉桿，均勻穿裝、固定在內(nèi)管板上。

優(yōu)選：所述步驟(3)中采用埋弧自動(dòng)焊按工藝要求對(duì)殼程筒體與內(nèi)管環(huán)縫進(jìn)行焊接。

優(yōu)選：所述步驟(7)中焊前制作固定拉桿，均勻穿裝、固定在外管板上。

優(yōu)選：所述步驟(7)中采用埋弧自動(dòng)焊按工藝要求對(duì)積液層筒體與內(nèi)、外管板環(huán)縫進(jìn)行焊接。

優(yōu)選：步驟(8)中脹管前制備試件，對(duì)換熱管與管板進(jìn)行試脹，以脹后換熱管內(nèi)徑擴(kuò)大1.2～1.7mm為合格，進(jìn)行脹接，脹接順序采取“十”字形

優(yōu)選：步驟(9)中采用氬弧管板自動(dòng)焊，首先用“十”字形順序進(jìn)行焊接，然后進(jìn)行跳花焊接。

一種大規(guī)格鎳合金雙管板換熱器組裝制作的具體步驟如下：

步驟(1)：外管板堆焊

1、堆焊前在管板周圓均勻焊接定位塊6，將管板7與焊接工裝8進(jìn)行固定連接，防止管板堆焊過程中發(fā)生變形，定位塊6形狀要求為L(zhǎng)形。(管板固定示意圖如圖2所示)

2、選擇合適的焊材，嚴(yán)格按工藝參數(shù)進(jìn)行堆焊。堆焊時(shí)，要求前一遍與后一遍的堆焊方向相反，即前一遍若從管板外周向內(nèi)周進(jìn)行堆焊，則后一遍堆焊時(shí)必須從管板內(nèi)周向外周進(jìn)行堆焊。

3、過渡層堆焊完畢后進(jìn)行消應(yīng)熱處理。

步驟(2)：對(duì)內(nèi)外管板進(jìn)行鉆孔加工

1、在內(nèi)、外管板的圓周上焊接固定若干定位塊，定位塊必須保證內(nèi)外管板同心，然后在內(nèi)外管板上同時(shí)鉆孔，從而使得內(nèi)、外管板上的管孔一一對(duì)應(yīng)、且同心，按設(shè)計(jì)要求外管板管孔進(jìn)行倒角加工。