[實用新型]熱交換器元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821687150.4
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN209811451U
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·扎廷;呂永志;沈康
• 申請（專利權(quán)）人: 凱絡(luò)文控股有限公司
• 主分類號: B23K15/00
• 分類號: B23K15/00;B23K31/00;B23K101/14
• 代理公司: 11038 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 程猛

本實用新型涉及一種用于與熱交換器的管連接的熱交換器元件，其中，所述熱交換器元件(1、29、31)由多個相互焊接的構(gòu)件(13、14)制成，其中，所述構(gòu)件(13、14)借助電子束焊接被相互連接并且所述構(gòu)件是熱交換器頭部的組成部分。電子束焊接尤其是對于熱交換器頭部的構(gòu)件而言具有優(yōu)良的技術(shù)效果：能夠完全或大部分替代相對耗費的埋弧焊接。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種熱交換器元件。

背景技術(shù)

用于在可流動介質(zhì)之間、尤其是液體與氣體之間交換熱能的熱交換器為了介質(zhì)分離而具有被熱交換器介質(zhì)流過的通道、尤其是以管形式的通道。所述管與所謂的管底部連接，所述管底部是熱交換器頭部的組成部分。熱交換器頭部以及熱交換器的管基于高的熱傳導(dǎo)能力而大多由金屬制成。與此相應(yīng)地，熱交換器頭部通常構(gòu)造為焊接結(jié)構(gòu)。引導(dǎo)介質(zhì)的組件的焊接對焊接方法提出了高要求，因為介質(zhì)密封性即使在部分高壓下并且在高熱交換負荷下在運行期間也不應(yīng)導(dǎo)致疲勞現(xiàn)象。出于該原因，必須為角焊縫和對接焊縫實施經(jīng)常耗費的焊接縫預(yù)備。使用特別的焊接方法例如埋弧焊接、等離子焊接、TIG(非熔化極惰性氣體鎢極保護焊)焊接或電極焊接來確保高焊接質(zhì)量。

如下一個實例可闡述用于焊接用于熱交換器的厚壁構(gòu)件(＞ 10mm)耗費有多大：在較大厚度構(gòu)件(它們應(yīng)通過埋弧焊接彼此連接)的情況下，在兩側(cè)預(yù)備焊縫成一個雙V形焊縫之后，首先借助于埋弧焊接從其中一側(cè)(根部側(cè))出發(fā)將第一焊接縫實施為配合焊接部/ 帽。所述配合焊接部是必需的，因為在局部存在非常高的壓力的熱交換器中不允許使用如下構(gòu)件，所述構(gòu)件在它們的連接部位處未完全焊透或者具有缺口部位。配合焊接部處于熱交換器的稍后的內(nèi)側(cè)上。在外側(cè)上的焊縫預(yù)備必須達到如此深，使得僅在各構(gòu)件之間保留一個狹窄的貼靠面，該貼靠面在焊接時完全熔化。

在難以加工的材料(其尤其由高度耐腐蝕的鎳鉬合金的組構(gòu)成) 的情況下，產(chǎn)生相對大即寬的焊縫預(yù)備。在任何情況下必須避免焊接時在組織結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生微裂紋，所述微裂紋在焊接連接部的隨后的X射線或超聲波中能夠識別到。相對大的焊縫預(yù)備導(dǎo)致，根據(jù)工件的厚度必須先后施加10個或更多個焊接層。通常手動引入第一焊接層。因此可以更好地控制熱引入并且有目的地將其保持為低。其它的層然后可以機器制造。在20mm的構(gòu)件厚度時，在外側(cè)上可制造例如9個層再加上在內(nèi)側(cè)上的配合焊接部。在30mm的構(gòu)件厚度時，對于專業(yè)焊接而言在外側(cè)需要15個層，并且在35mm的構(gòu)件厚度時甚至需要20個焊接層。在超過100mm厚度的構(gòu)件時，制造耗費極其高。加工時間非常長。焊接填料的成本巨大。

現(xiàn)有技術(shù)還包括例如為了制造多件式組件在AT 500 655 A1中描述的電子束焊接方法。通過DE 102 58 503 A1將一種用于熱交換器的隧道管底部歸為現(xiàn)有技術(shù)，在該隧道管底部中，管底部的鋼板借助于激光束焊接或者電子束焊接與承載底部的腹板焊接。因此可以在構(gòu)造結(jié)構(gòu)中和因此在熱交換器的技術(shù)參數(shù)中達到較高的質(zhì)量以及降低制造成本。各構(gòu)件如此預(yù)備，使得在接頭連接時在第一構(gòu)件上制造臺階，第二構(gòu)件放置到該臺階上。形成橫截面為L形接頭，將電子束指向該接頭，從而電子束直接指向所述臺階，電子束將所述臺階熔化。在薄壁構(gòu)件中由此也可以將接頭的較短的邊完全熔化。在厚壁構(gòu)件中，公差帶可能較大。此外，臺階作為支座于是較寬并且尤其寬于電子束。在該情況下，電子束不能完全焊接L形接合部。臺階越長，要求完全熔化焊接接合部的規(guī)定越是難以實現(xiàn)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型基于如下任務(wù)，即：提出一種用于與熱交換器的管連接的熱交換器元件，該熱交換器元件能夠成本有利地制成，在焊接技術(shù)方面是特別高品質(zhì)的，并且確保高的運行安全性。