换热器管板孔内不开槽的强度胀接
换热器管子与管板的5种连接结构形式
换热器管子与管板的5种连接结构形式管子与管板的连接，在管壳式换热器的设计中，是一个比较重要的结构部分。
它不仅加工工作量大，而且必须使每一个连接处在设备的运行中，保证介质无泄漏及承受介质压力能力。
对于管子与管板的连接结构形式，主要有以下三种，（1）胀接, （2）焊接，（3）胀焊结合。
这几种形式除本身结构所固有的特点外, 在加工中，对生产条件，操作技术都有一定的关系。
Ol胀接用于管壳之间介质渗漏不会引起不良后果的情况下，胀接结构简单，管子修补容易。
由于胀接管端处在胀接时产生塑性变形，存在着残余应力，随着温度的上升，残余应力逐渐消失，这样使管端处降低密封和结合力的作用。
所以此胀接结构，受到压力和温度的一定限制。
一般适用压力P0≤4MPa,管端处残余应力消失的极限温度，随材料不同而异，对碳钢、低合金钢当操作压力不高时，其操作温度可用到300°Co为了提高胀管质量，管板材料的硬度要求高于管子端的硬度, 这样才能保证胀接强度和紧密性。
对于结合面的粗糙度，管孔与管子间的孔隙大小，对胀管质量也有一定的影响，如结合面粗糙，可以产生较大的摩擦力，胀接后不易拉脱，若太光滑则易拉脱，但不易产生泄漏，一般粗糙度要求为Ral2.5o为了保证结合面不产生泄漏现象，在结合面上不允许存在纵向的槽痕。
期炸既接管孔有光孔和带环形槽孔两种，管孔的形式和胀接强度有关，在胀口所受拉脱力较小时，可采用光孔，在拉脱力较大时可采用带环形槽的结构。
光孔结构用于物料性质较好的换热器，胀管深度为管板厚度减3mm,当管板厚度大于50m∏b胀接深度e一般取50 mm,管端伸出长度2~3 mmo 当胀接时，将管端胀成圆锥形，由于翻边的作用，可使管子与管板结合得更为牢固，抗拉脱力的能力更高。
当管束承受压应力时，则不采用翻边的结构形式。
管孔开槽的目的，与管口翻边相似，主要是提高抗拉脱力及增强密封性。
其结构形式是在管孔中开一环形小槽，槽深一般为0.4~0∙5 mm,当胀管时，管子材料被挤入槽内，所以介质不易外泄。
三管板换热器的深孔胀接技术
三管板换热器的深孔胀接技术三管板换热器的深孔胀接技术三管板换热器是一种被广泛应用的换热器，它广泛运用在化工、石油、船舶、制药等各个领域中。
深孔胀接技术是三管板换热器制造中的一项核心技术，它的应用可以解决板与管胀接不牢固、密封不严的问题，保证了三管板换热器的高效运转。
本文旨在介绍三管板换热器的深孔胀接技术，包括其原理、制造过程、加工方法等。
一、深孔胀接技术原理深孔胀接技术是一种利用材料的可塑性和塑性变形的技术，在三管板换热器制造中，大量使用该技术以实现板与管的紧密连接。
材料的可塑性是指材料受力呈塑性变形的能力，而塑性变形则是指材料受外力作用后发生永久形变的能力。
深孔胀接技术是将一定长度的管子或凸起加工成锥形或倒角，再套入孔内，然后通过塑性变形，将管子或凸起胀大，最终获得紧密的结合。
二、深孔胀接技术的制造过程（一）孔的加工首先，需要对三管板换热器板上需要胀接的孔进行加工，孔的加工应该保证板的表面质量和孔的准确度。
加工孔的方式并不固定，可以采用数控机床和模具等工具在板上加工。
在加工孔时，需要根据预设的尺寸留下一定的余量，使得胀接的管和孔的配合能够得到保证。
（二）管的加工接下来，需要对管子进行加工，即将其加工成锥形或倒角。
管的加工过程中，需要考虑到管的长度和直径，确定其加工方法。
加工好的管子需要保证其表面质量和准确性，在加工时也需要留出一定的余量，以保证套入孔内时配合的紧密。
（三）胀接过程在胀接时，需要将加工好的管子或凸起套入加工好的孔内，保证两者的配合紧密。
接下来，需要使用胀接机具，通过塑性变形将管子或凸起胀大，以达到紧密结合的目的。
胀接时应保证力度的均匀和稳定，以免出现变形和损坏。
三、深孔胀接技术的加工方法深孔胀接技术加工方法的选择需要结合具体的工作需求和工艺情况，不同的加工方法也会影响到加工成本、胀接效果及工艺难度。
以下是常用的深孔胀接技术的加工方法：（一）传统胀接法传统胀接法是最常见的深孔胀接技术，但相对比其他胀接法耗费时间较多，效率会有所降低。
换热管与管板的连接方式浅析
换热管与管板的连接方式浅析一、强度胀接—系指为保证换热器与管板连接的密封性能及抗拉强度的胀接；1.适用范畴：1.1设计压力小于等于4Mpa；1.2设计温度小于等于300℃；1.3操作中无剧烈的振动，无过大的温度变化及无明显的应力腐蚀。
1.4换热管的硬度值一样要求低于管板的硬度值；1.5有应力腐蚀时，不应采纳管端局部退火的方式来降低换热管的硬度；1.6强度胀接的最小胀接长度应取管板的名义厚度减去3㎜或50㎜二者的最小值。
1.7当有要求时，管板的名义厚度减去3㎜或50㎜之间的差值可采纳贴胀；或管板名义厚度减去3㎜全长胀接。
二、强度焊—系指保证换热管与管板连接的密封性能及抗拉强度的焊接。
1.适用范畴：1.1可适用于本标准（GB151）规定的设计压力，但不适用于有较大振动及有间隙腐蚀的场合。
三、胀焊并用--强度胀加密封焊（系指保证换热管与管板连接密封性能的焊接）、强度焊加贴胀（系指为排除换热管与管孔之间缝隙的轻度胀接）两种方法；1.适用范畴：1.1密封性能要求较高的场合；1.2承担振动或疲劳载荷的场合；1.3有间隙腐蚀的场合；1.4采纳复合管板的场合。
四、强度焊、强度胀、强度焊+贴胀、强度胀+密封焊。
这四种连接型式的差异要紧反映在管孔是否开槽和焊接坡口及管子伸出长度（见151第69页表33的规定）等方面。
1.1焊接。
当焊缝H值大于或等于2/3管壁厚时，称强度焊，否则为密封焊。
即强度焊必须是填丝的氩弧焊，而不填丝的熔化焊最多只能作为密封焊。
1.2强度焊适用于压力较高的工况，形成焊缝强度较大又不损害管头。
但这种焊接难度较大，手工氩弧焊时较慢，且一样不用于立式换热器的上管板。
1.3胀接。
换热管与管板的胀接有非平均胀接（机械滚珠胀）和平均胀接（液压胀接、液袋胀接、橡胶胀接、爆炸胀接）两大类。
1.4机械胀接是最早的胀接方法，也是目前使用最广泛的胀接方法。
这种方法简捷方便，需使用油润滑，油的污染使胀后的焊接质量得不到保证；且该方法使管径扩大产生较大的冷作应力，不适用于应力腐蚀场合。
管子与管板“胀、焊、胀”连接工法
管子与管板“胀、焊、胀”连接工法YJGF25—94作者：李念慈（四川省工业设备安装公司）摘要：管子与管板的连接方式有数种，如焊接、胀接和胀、焊并用连接等。
尽管它们各具优点，但对运行条件苛刻的大型换热器来讲，若采用上述管、板连接方法，则会因连接处难以避免和处理的应力腐蚀，疲劳断裂，脆性断裂等致命缺陷，无法保证其使用寿命和安全运行。
管、板胀、焊、胀连接工艺就是为了获得理想的低应力接头而进行研究的课题。
此项成果已成功地应用于我国第一套高空台排气冷却装置的大型薄板换热器的现场加工上，1990 年11 月被建设部评为全国施工新技术优秀项目含胀、焊、胀工艺技术在内的大型压力容器现场组装技术获四川省1990 年度科技进步一等奖；1991 年又被评为全国安装行业科技进步一等奖。
一、原理及适用条件本工艺的实施步骤是胀-焊-胀。
它巧妙地运用胀接过程的超压过载技术，通过对管与管板的环形焊缝进行复胀，造成应变递增而应力不增加，即让该区域处于屈服状态，在焊缝的拉伸残余应力场中，留下一个压缩残余应力体系。
两种残余应力相互叠加的结果，使其拉伸残余应力的峰值大减；二次应变又引起应力的重新分布，结果起到调整和均化应力场的效果，最终将残余应力的峰值削弱到预定限度以下。
本工法适用于管子与管板的胀、焊并用连接型列管式换热器的工厂或现场加工。
管板厚度范围为16～50mm，材质为碳钢者，应符合GB150-89 第二章2.2 条的规定；若采用16Mn 时，应分别符合GB3274-88 和GBI591-79 中的有关规定；换热管束应符合GB8163-87、GB9948-88、GB6479-86、GB5310-85 的规定。
二、胀、焊、胀工艺（一）准备工作1.对换热管和管板的质量检查（1）管子内外表面不允许有重皮、裂纹、砂眼及凹痕。
管端头处不得有纵向沟纹，横向沟纹深度不允许大于壁厚的1／10。
管子端面应与管子轴线垂直，其不垂直度不大于外径的2％。
胀接工艺规程
xxxxxx有限公司换热器管板与换热管机械胀接工艺规程1、主题内容与适用范围本工艺规定了“管板”“折流板”“管子”的胀前预处理、胀接方法和胀接密封效果的检验及泄漏处理以及胀后清理的工艺方法。
本工艺适用于管壳式换热器中钢制管板和铜制换热管的机械强度胀接。
2、胀前预处理2.1管板、折流板、换热管胀前应用钢玉砂布清除孔口周边及管口内外边缘的锐边和毛刺。
2.2管板、折流板表面和有油迹的管子应做脱脂处理，对油脂浓重部位，用丙酮或四氯化碳喷射或刷洗，然后用无油压缩气体吹干。
2.3孔内和胀槽边缘有毛刺的管板孔，须用相应尺寸的铰刀铰光，然后用无油压缩气体吹净切削。
2.45钢制折流板、拉杆、定距管应喷砂去除表面氧化层或用钢玉砂布除锈，也可用HP-2金属清洗剂作化学除锈钝化处理。
有色材料折流板脱脂用四氯化碳或洗涤剂溶液进行清洗晾干。
2.5凡经加工的管件，如翅片管、U形管、螺旋管应按图纸要求逐根进行压力试验，不漏为合格。
2.6管件长度要按设计或工艺尺寸下料，不留余量，锯口用专用刀具或锉刀去毛刺、倒角。
2.7管子两端即按设计及工艺文件要求范围内应用管端磨光机或180目以上细钢玉砂布做抛光处理，然后用无油压缩气体吹除磨料粉末。
2.8管板、管子在预处理过程中应用木质工位器具保护，避免磕碰划伤。
2.9所有经预处理后的零件，均用塑料布覆盖防尘。
3、胀接方法3.1接管应尽量采用带有扭矩控制仪的电动或风动胀管机。
3.2按管子规格和管板厚度选择合适规格的胀管器。
胀接中一般用洗涤剂溶液润滑，胀后及时清洗掉管子材质的颗粒物以减少胀管工具的损坏，并注意检查胀针和胀杆的磨损情况，必要时及时调换。
若发生断杆卡壳情况，应慎重从胀接前端用笔管径小一定尺寸的、硬度合适的圆钢通入管内将断杆和胀套、胀针一起打出，切忌损伤管内壁，造成内漏的质量事故。
3.3为了避免管端和管孔的抛光面再次被氧化，施胀与清理的时间间隔不得超过24小时。
3.4先胀4~5根管子掌握适当胀大量（参看3.5）。
强度胀接工艺规程
强度胀接工艺规程文件编号：HN/ZQM-7-15本规程适用于换热管与管板的连接，保证换热管与管板的密封性能和抗拉脱强度。
引用标准GB151-1999一、适用范围设计压力小于等于4MPa设计温度小于等于300℃操作中应无剧烈的振动，无过大的温度变化及无明显的应力腐蚀。
二、结构型是及尺寸结构型式按下图胀贴用于≤ 用于≥用于厚管板及避免间隙腐蚀的场合结构尺寸按下表≤1416～2530～38 45～57换热管外径d伸出长度L 3＋2 4＋25＋2槽深K 不开槽0.5 0.6 0.8三、一般要求1、最小胀接长度应取下列二者的最小值1.1管板名义厚度减去3mm1.2 50mm2、当有要求时，管板名义厚度减去3mm与50mm之间的差值可采用贴胀；或管板名义厚度减去3mm的全长胀接。
3、换热器的换热管与管板的胀接可选用柔性胀接方法，如液压胀、橡胶胀、机械胀，选用机械胀接应控制胀管率以保证胀紧度。
4、柔性胀接可分为贴胀和强度胀接，贴胀时管板孔内表面可不开槽。
强度胀接管孔内应开矩形槽。
5、换热管材料的硬度值一般须低于管板的硬度值，有应力腐蚀时，不应采用管头局部退火的方式来降低换热管的硬度。
6、换热管管端外表面应除锈至呈金属光泽，其长度不宜小于二倍的管板厚度，不应有起皮、皱纹裂纹、切口和偏斜等缺陷。
7、换热管与管板胀接时，管孔应严格垂直于管板紧密面，其垂直度允差，按GB1184—80《形状和位置公差》第9级公差等级选取，管孔表面粗糙度Ra值不大于12.5μm，管孔表面不得有影响胀接紧密性的缺陷，如贯通的纵向或螺旋状刻痕等。
8、胀接部位的换热管和管板孔表面，应清理干净不得留有影响胀接连接质量的毛刺、铁屑、锈斑油污。
9、胀接连接时，其胀接长度不得伸出管板背面（壳程侧），换热管的胀接部位与非胀接部分应圆滑过渡，不得有急剧的棱角突变。
四、胀接1、胀管机：检查胀管器及胀珠位置尺寸，应符合图样及工艺要求。
2、换热管穿入管板后，逐根进行胀接。
换热器通用胀接工艺
胀管通用工艺规程一、胀接说明1 胀接胀接是换热管与管板的主要联接形式之一，它是利用胀管器伸入换热管管头内，挤压管子端部，使管端直径扩大产生塑性变形，同时保持管板处在弹性变形范围内。
当取出胀管器后，管板孔弹性变形，管板对管子产生一定的挤紧压力，使管子与管板孔周边紧紧地贴合在一起，达到密封和固定连接的目的。
由于管板与管子的胀接消除了弹性板与塑性管头之间的间隙，可有效地防止壳程介质的进入而造成的缝隙腐蚀。
当使用温度高于300℃时，材料的蠕变会使挤压残余应力逐渐消失，连接的可靠性难以保证。
因此，在这种工况下，或预计拉脱力较大时，可采用管板孔开槽的强度胀接。
胀接又分为贴胀和强度胀。
2 胀管率胀管率是换热管胀接后，管子直径扩大比率。
贴胀与强度胀的主要区别在于对管子胀管率 (管子直径扩大比率) 的控制不同，对冷换设备换热管来说，强度胀要求的胀管率H为1～2.1%，而贴胀要求的胀管率H为0.3～0.7%。
3 贴胀贴胀是轻度胀接的俗称，贴胀是为消除换热管与管板孔之间的缝隙，以防止壳程介质进入缝隙而造成的间隙腐蚀。
由于贴胀时胀管器给管子的胀紧力较小，管子径向变形量也就比较小。
因此换热管与管板孔之间的相对运动的摩擦力就比较小，所以它不能承受较大的拉脱力，且不能保证连接的可靠性，仅起密封作用。
贴胀时，管孔不需要开槽。
4 强度胀强度胀是指管板与换热管连接处的密封性和抗拉脱强度均由胀接接头来保证的连接方式。
强度胀接的管板孔要求开胀管槽，一般开两道胀管槽。
以使管子材料在胀接时嵌入胀管槽内，由此来增加其拉脱力。
特别是当使用温度高于300℃时，材料的蠕变会使挤压残余应力逐渐消失，连接的可靠性下降，甚至发生管子与管板松脱，这时采用强度胀接，其抗拉脱力就比贴胀要大得多。
胀管前应用砂轮磨掉表面污物和锈皮，直至呈现金属光泽，清理锈蚀长度应不小于管板厚度的2倍。
管板硬度应比管子硬度高HB20～30，以免胀接时管板孔产生塑性变形，影响胀接的紧密性。
换热器管子与管板胀接工艺分析
换热器管子与管板胀接工艺分析管子与管板的连接是管壳式换热器生产中最主要的工序之一。
由于这类工程需耗费大量工时,更重要的是,连接的地方在运行中容易发生故障。
因此,发展高效率、高质量的连接技术已成为制造中的重点研究课题。
根据换热器的使用条件不同,加工条件不同,连接的方法基本上分为胀接、焊接和胀焊结合三种,由于胀接法能承受较高的压力,特别适用于材料可焊性差及制造厂的焊接工作量过大的情况。
因此该方法在实际生产中运用广泛。
随着技术的不断发展,现已相继开发出滚柱胀管、爆炸胀管及液压、液袋和橡胶胀管等新工艺。
本文拟对这几种胀管工艺进行比较,为实际生产选择合理的胀管工艺提供参考。
1传统胀接工艺1.1 滚柱胀管法该方法是在一个构架上嵌入三个小直径的滚子,中间有一根锥型心轴的胀管器,如图1所示。
胀管时将胀管器的圆柱部分塞入管孔内,利用电动、风动等动力旋转心轴,通过滚子沿心轴周向旋转,使心轴挤入管内面并强迫管子扩大,达到一定的胀紧度,使管子紧紧地胀接于管板的孔上。
胀管操作可分为前进式和后退式两种,前进式是将构架插入管内,旋转心轴,前进挤大,达到所定的紧固程度后电动机反转,由管中拔出完成胀管过程。
反转式和前进式一样旋转心轴前进,达到原定的紧固程度后电动机停止,同时后退装置的离合器啮合反转,滚子和心轴的相对位置保持不变,一边反转一边由该深度到入口处连续均匀地进行平行胀管。
由于这种胀接过程是由里至外,管子的伸长,发生在管板外侧,可以消除管束的受力状态,提高产品质量[2],故用于胀接长度大于60ｃｍ的连接。
1.2 爆炸胀管工艺该方法是利用高能源的炸药,使其在爆炸瞬间(10×10-6～12×10-6ｓ)所产生冲击波的巨大压力,迫使管子产生高速塑性变形,从而把管子与管板胀接在一起,实现管子与管板的连接。
图2为爆炸胀接的示意图,图中柱状炸药放置于管端的中心,为防止冲击波对管壁的损伤,炸药的周围有一管状缓冲填料(粘性物或者塑料),使压力能均匀地传递到管壁上。
换热器管板与管子的连接方法与原理
欢迎共阅管板与换热管的连接方式主要胀接、焊接、胀焊结合。
胀接分强度胀和贴胀两种，胀接的方法主要有机械滚胀法、液压胀管、爆破胀管，胀接是利用电动或风动等动力使心轴旋转并挤入管内迫使管子扩张产生塑性变形而与管板贴合，为了提高胀管的质量，
采用胀焊结合的方法，不仅能提高连接处的抗疲劳性能，还可消除应力腐蚀和间隙腐蚀，提高使用寿命。
欢迎共阅
采用强度胀+密封焊的结合方式，胀接承受拉脱力，焊接保证紧密性，采用强度焊+贴胀的结合方式，焊接承受拉脱力，胀接消除管子与管板间的间隙。
换热器管子与管板接头胀接工艺守则
换热器管子与管板接头胀接工艺守则换热器管子与管板接头胀接工艺守则本守则规定了压力管子与管板的胀接方法和技术要求，适用于GB150、GB151及《固容规》涉及的强度胀、焊后胀，胀后焊结构的产品。
胀接操作人员胀接操作人员必须经过有关部门技术培训，考试合格后方能上岗。
胀接操作人员应掌握所用胀接设备的使用性能，熟悉产品图样、工艺文件及标准要求。
此外，胀接操作人员应认真做好胀接场地的管理工作，对所用工、量、检具能正确使用和妥善保管。
胀接设备与胀管器胀接设备与胀管器应能满足胀接技术条件及有关标准要求。
胀接设备一般有如下几种：无自动控制胀管率装置的机械式胀管机、液压驱动扭矩自动控制胀管率的胀管机、微机控制胀管率的机械式胀管机和液压橡胶柔性胀管机。
上述胀接设备可视产品情况选择使用。
胀管器按用途一般分为12°～15°扳边胀管器、90°扳边胀管器和无扳边胀管器。
胀管器按胀柱数量一般分为3个胀柱胀管器和5个胀柱胀管器，应优先选用5胀柱胀管器。
90°扳边胀管器一般有普通90°扳边胀管器与90°无声扳边胀管器之分，应优先选用无声扳边胀管器。
胀接管子的技术要求胀接管子的外表面不得有重皮、裂纹、压扁等缺陷，胀接管端不得有纵向刻痕。
如有横向刻痕、麻点等缺陷时，缺陷深度不得超过管子公称壁厚的5%。
胀接管子的端面倾斜度△f 应不大于管子公称外径的1.5%，且最大不超过1mm。
管端硬度宜低于管板硬度，若管端硬度大于管板硬度时，应进行退火处理。
硬度检查应符合下列规定：用于胀接的管子按每个炉批号管子总数的1%取样，且不少于3个；用于管板的钢板，每个炉批号取1个试样；样坯切取位置及方向应符合GB2975的规定；硬度测试可在切取的试样上进行，亦可在管板和胀接管端上直接进行；测试前，应将测点处的氧化皮、锈蚀、油污清除掉，使之露出金属光泽；当在试样上进行时，试验方法、试样尺寸及表面要求应符合GB231的规定。
强度胀接名词解释
强度胀接名词解释1. 嘿，强度胀接啊，简单来说就是让管子和管板紧密连接的一种方法！就好比把两个好朋友紧紧拉在一起，永不分开！比如在一些热交换器里，就是用强度胀接把管子和板连接得牢牢的。
2. 强度胀接呀，你可以想象成给管子和管板之间打造一个超级牢固的拥抱！像汽车发动机里的某些部件就是靠强度胀接来确保稳定的哟！3. 哇哦，强度胀接就是那个能让不同部件紧密结合的厉害手段呀！就好像拼图完美嵌合一样！像家里的暖气管道可能就用到了强度胀接呢。
4. 强度胀接不就是让管子和管板亲密无间的技术嘛！这就好像是把两块积木用力按在一起！在大型工业设备中经常能看到它的身影呀，比如化工厂的一些装置。
5. 嘿呀，强度胀接就是能让它们紧紧相连的妙招啊！好比给它们系上了一条解不开的安全带！像空调里的某些连接不就是强度胀接在发挥作用嘛。
6. 强度胀接呀，不就是让它们成为一体的神奇操作嘛！就跟把两团黏土揉在一起一样！比如在一些船舶的管道连接中就有它的存在。
7. 哇，强度胀接就是那个能让管子和管板难舍难分的办法呀！好像给它们施了魔法一样！像一些发电设备里不就有强度胀接的功劳嘛。
8. 强度胀接不就是强行让它们亲密无间嘛！这就像给它们粘了强力胶水！像一些石油化工设备中的连接很多就是靠强度胀接实现的。
9. 哎呀，强度胀接就是能把它们牢牢结合在一起的手段啊！好比给它们套上了一个坚固的环！像一些制冷设备中就用到了强度胀接呢。
10. 强度胀接呀，就是让它们紧密相依的魔法呀！就跟把两个东西用铁丝捆在一起似的！像一些大型机械的关键部位连接往往会用到强度胀接。
我的观点结论：强度胀接是一种非常重要且实用的连接技术，在各个领域都有着广泛的应用，它能确保部件之间紧密、稳定的连接，为各种设备的正常运行提供了可靠的保障。
管板与换热管之间的胀焊接技术
在下列情况下管板与换热管之间的连接应胀焊并用：1．密封性能要求较高的场合；2．承受振动或疲劳载荷的场合。
3．有间隙腐蚀的场合； 4．采用复合管板的场合。
GBl5l—l999标准中规定，强度胀接适用于设计压力~<4MPa、设计温度≤300℃、无剧烈振动、无过大温度变化及无应力腐蚀的场合；强度焊接适用于振动较小和无间隙腐蚀的场合；胀、焊并用适用于密封性能较高、承受振动或疲劳载荷、有间隙腐蚀、采用复合管板的场合。
由此可见，单纯胀接或强度焊接的连接方式使用条件是有限制的。
胀、焊并用结构由于能有效地阻尼管束振动对焊口的损伤，避免间隙腐蚀，并且有比单纯胀接或强度焊具有更高的强度和密封性，因而得到广泛采用。
目前对常规的换热管通常采用“贴胀+强度焊”的模式；而重要的或使用条件苛刻的换热器则要求采用“强度胀+密封焊”的模式。
胀、焊并用结构按胀接与焊接在工序中的先后次序可分为先胀后焊和先焊后胀两种。
1 先胀后焊管子与管板胀接后，在管端应留有15ram长的未胀管腔，以避免胀接应力与焊接应力的迭加，减少焊接应力对胀接的影响，15ram的未胀管段与管板孔之间存在一个间隙(见图1)。
在焊接时，由于高温熔化金属的影响，间隙内气体被加热而急剧膨胀。
据国外资料介绍，间隙腔内压力在焊接收口时可达到200～300MPa的超高压状态。
间隙腔的高温高压气体在外泄时对强度胀的密封性能造成致命的损伤，且焊缝收口处亦将留下肉眼难以觉察的针孔。
目前通常采用的机械胀接，由于对焊接裂纹、气孔等敏感性很强的润滑油渗透进入了这些间隙，焊接时产生缺陷的现象就更加严重。
这些渗透进入间隙的油污很难清除干净，所以采用先胀后焊工艺，不宜采用机械胀的方式。
由于贴胀是不耐压的，但可以消除管子与管板管孔的间隙，所以能有效的阻尼管束振动到管口的焊接部位。
但是采用常规手工或机械控制的机械胀接无法达到均匀的贴胀要求，而采用由电脑控制胀接压力的液袋式胀管机胀接时可方便、均匀地实现贴胀要求。
换热管与管板胀接工艺参数对胀接质量的影响研究
换热管与管板胀接工艺参数对胀接质量的影响研究换热管与管板胀接工艺参数对胀接质量的影响研究引言：换热管与管板的胀接工艺在工业领域中被广泛应用于热交换设备的制造中。
在胀接过程中，选取合适的工艺参数对保证胀接质量起着至关重要的作用。
本文将研究该工艺参数对胀接质量的影响，旨在提供胀接工艺优化的参考。
一、胀接原理及工艺参数分析：换热管与管板的胀接是通过胀接装置对管板上的两端切割的换热管进行胀接，使其与管板紧密连接，从而实现热交换。
胀接设备的主要工艺参数包括胀接压力、胀接时间、胀接温度等。
胀接压力是胀接过程中最重要的参数之一。
合适的压力能够有效提高胀接的质量，保证胀接后的管板与换热管能够完全贴合。
压力过小可能导致胀接件之间存在微小的间隙，从而影响胀接的质量；压力过大则可能导致破坏胀接件的形状，使胀接失效。
胀接时间是指胀接过程中施加压力的时间，也是影响胀接质量的重要参数之一。
时间过长会导致胀接件的形状被过度扭曲，从而使其与管板无法完全贴合；时间过短则可能导致胀接件与管板之间存在间隙，影响胀接质量。
胀接温度是指胀接过程中施加压力的温度。
适当的温度能够使胀接件加热膨胀，从而提高胀接的质量。
温度过高可能导致胀接件的过度热膨胀，从而使其与管板无法完全贴合；温度过低则可能使胀接件的热膨胀不足，影响胀接质量。
二、工艺参数实验研究：为了研究工艺参数对胀接质量的影响，我们设计了一组实验。
首先，将相同规格的换热管切割成不同长度，然后使用胀接设备对其进行胀接。
实验中，我们分别选取了不同的胀接压力、胀接时间和胀接温度，然后对胀接后的样品进行观察和测量。
实验结果表明，胀接压力对胀接质量有较大的影响。
适当的压力能够使胀接件与管板紧密贴合，从而保证胀接质量。
当压力过大时，会导致胀接件的变形和形状失真，影响胀接质量；当压力过小时，会导致胀接件与管板之间存在间隙，同样影响胀接质量。
胀接时间也会对胀接质量产生一定影响。
实验结果显示，胀接时间过长或过短都会导致胀接质量下降。
浅析换热器管板与换热管胀焊胀工艺方法
浅析换热器管板与换热管胀焊胀工艺方法作者：万咏知来源：《环球市场》2018年第26期摘要：本论文阐述了在管壳式换热器的设计中换热管与管板的连接结构形式如何确定，确定了最佳的换热管连接方式为贴胀+密封焊+消除应力胀，防止换热器管板裂纹的产生，在生产中得到推广应用。
关键词：换热器；换热管；管板；强度胀；强度焊在管壳式换热器中，换热管与管板的连接是一个比较重要的结构部分。
根据管壳式换热器的使用条件不同，加工条件不同，管子与管板的连接通常采用：胀接或焊接的连接方式，胀接连接运行一段时间，随着冷热交替管板和管子间容易发生泄露，增加了维修频率；焊接连接的管子因过于密集，管孔桥间距较小，相邻焊缝的焊接热影响区叠加，容易产生焊接残余应力，焊后管板上易出现裂纹。
一、胀焊胀前准备（一）材料准备：Q345钢材，t=20，200×200（中间开φ32+0.74孔），一块；20#管子，φ32×2.5，L=150，一段；（二）设备、工具的准备：胀管器一个；WS-400氩弧焊一台；焊接辅助工具若干；（三）组对：将准备好的管子与管板组对起来，管子伸出长度4-5mm。
二、胀焊胀操作工艺要点（一）贴胀主要反映在管孔是否开槽和焊接坡口及管子伸出长度等方面，对一些比较苛刻的使用场合也有用强度焊+强度胀的管接头连接方式，如双管板换热器设计要求采取强度焊+强度胀。
我们在设计换热器时无论采取哪种方式，其要求满足的基本条件有两条：一是良好的气密性；二是足够的结合力。
（二）胀接胀接是一个连续的弹塑性力学过程，胀管时管子产生了严重的塑性变形，管板则主要处于弹性状态，卸载时由于回弹管孔将管子压紧而形成胀接接头。
强度胀是利用胀管器，使伸到管板中的管子端部直径扩大产生塑性变形而管板只达到弹性变形，因而胀管后管板与管子间就产生一定的挤压力，使管子能嵌入到管孔的环形槽内，达到密封紧固连接的目的。
（三）采用胀接时要求管板硬度较换热管硬度高，这样可免除在胀接时因管孔产生塑性变形而影响胀接的紧密性。
管壳式换热器的胀接工艺
管壳式换热器的胀接工艺管板和换热管都是换热器的主要受压元件，两者之间的连接处是换热器的关键部位。
胀接是实现换热管与管板连接的一种方法，胀接质量的好坏对换热器的正常运行起着关键的作用。
因此，换热管与管板之间的胀接工艺技术就显得非常重要。
1胀接形式及胀接方法胀接形式按胀紧度可分为贴胀和强度胀。
贴胀是为消除换热管与管板孔之间缝隙的轻度胀接，其作用是可以消除缝隙腐蚀和提高焊缝的抗疲劳性能。
强度胀是为保证换热管与管板连接的密封性能及抗拉脱强度的胀接。
贴胀后胀接接头的抗拉脱力应达到1MPa以上，强度胀后胀接接头的抗拉脱力应达到4MPa以上。
胀接方法按胀接工艺的不同可分为机械胀、爆炸胀、液压胀和脉冲胀等。
机械胀是用滚珠进行胀管的，具有操作简单方便、制造成本低等优点，因而得到了广泛应用。
2胀管器的选用胀管器的种类，有三槽直筒式、五槽直筒式、轴承式、调节式、翻边式。
它的选用主要根据换热管的内径、管板厚度、胀接长度及胀接特点而确定。
3换热管与管板硬度的测定换热管与管板材料应有适当的硬度差，管板硬度应当大于换热管的硬度，其差值最好达到HB30以上，否则胀接后管子的回弹量接近或大于管板的回弹量而造成胀接接头不紧。
胀接的原理是胀接时硬度较低的管子产生塑性变形，而硬度较高的管板产生弹性变形，胀接后塑性变形的管子受到弹性回复的管板孔壁的挤压而使管子和管板紧密地结合在一起。
因此在胀管之前应首先测定管子与管板的硬度差是否匹配。
如果两者硬度值相差很小时应对管子端部进行退火热处理。
管子端部退火热处理长度一般为管板厚度加100mm。
4试胀正式胀接之前应进行试胀。
试胀的目的是验证胀管器质量的好坏，验证预定的管子与管板孔的结构是否合理，检验胀接部位的外观质量及接头的紧密性能，测试胀接接头的抗拉脱力，寻找合适的胀管率，以便制定出合理的产品胀接工艺。
试胀应在试胀工艺试板上进行。
试板应与产品管板的材料、厚度、管孔大小一致，试板上孔的数量应不少于5个，其管孔的排列形式见图1所示。
换热器管板孔内不开槽的强度胀接
换热器管板孔内不开槽的强度胀接
王凤超
【期刊名称】《制冷与空调》
【年(卷),期】2014(014)010
【摘要】工业冷冻机组和中央空调水冷冷水机组用换热器的换热管通常有钢管、铜管、铜镍管和钛管等,其与管板的连接方式采用强度胀接的方式.传统的管板与换热管的强度胀接是通过在管板孔内开若干条胀管槽实现的.本文根据管板孔内不开槽的强度胀接工艺试验和实际生产中的应用情况,说明换热管与管板的强度胀接也可通过管板孔内不开槽和加胀管胶水实现.
【总页数】3页(P68-69,24)
【作者】王凤超
【作者单位】约克(无锡)空调冷冻设备有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.管板孔不同开槽宽度对胀接接头拉脱力的影响 [J], 范庆祝;段红卫
2.管板孔开槽液压胀接接头性能的三维有限元分析(一)——管板孔开槽时液压胀接接头处的等效应力及残余接触压力的分布 [J], 于洪杰;徐鸿;钱才富
3.管板孔开槽液压胀接接头性能的三维有限元分析(二)——管板孔槽的几何尺寸对接头紧密性的影响 [J], 于洪杰;徐鸿;钱才富
4.换热器管板均匀胀接时适宜开槽宽度的研究 [J], 郝俊文;李培宁;胡振伦
5.双管板换热器厚管板强度胀接工艺探讨 [J], 杨标;冯彦香;杨琦;陶鑫;白鹤峰
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对空调换热器管板连接焊胀施工的探讨
对空调换热器管板连接焊胀施工的探讨工艺设计改造与检测检修对空调换热器管板连接焊胀施工的探讨陈伟哈尔滨空调股份有限公司黑龙江哈尔滨150000摘要1管了与管板连接头的连接是换热器制造的关键工序，有强度胀接，强度焊和胀焊结合三种连接方法，但经常采用管子与管板胀焊结合的连接方法.但具体是先焊后胀还是先胀后焊，由于各有优缺点一直没有定论.本文从先焊后胀的角度探讨空调换热器管了与管板连接头的连接施工.关键词:空调换热器管板连接焊胀施工过程分析需注意问题空调换热器管了与管板的连接可分为焊接，胀接以及焊胀结合三种形式•焊接比较普遍，也比较成熟，但由于目前人量使用高强度钢和复合材料，且工作条件苛刻，使得焊接连接岀现了如应力腐蚀等各种问题，而胀接也存在一定的缺陷•目前使用较为广泛的是焊胀结合的接头结构,它具有强度高，密封性好,抗疲劳及耐腐蚀等优点.下面就对焊胀结合连接方法进行探讨.1,焊胀结构的特点(1)强度焊+胀接是靠焊缝来承受拉脱力的•为了使焊缝不受胀接的彫响，减少焊缝的内应力，在靠近焊缝处留有10毫米不胀区.(2)在厚度N65毫米的同一管板上采用不同的胀接值.如靠近换热管与管板焊缝处可釆用的胀接值为N3%t,而靠近壳程侧为7〜l&：/oi・.这样既消除了管了与管板的间隙，减少由于管子受力而振动，从而保护了焊口,又能较有效的阻止壳程介质渗入到间隙屮产生腐蚀•另外靠近焊口一段胀接率小又对焊口有利.(3)焊胀结构本身规定了胀接方向只能是从管程侧向里胀，这样对保护焊口有利.当然，此结构屮,强度焊已有足够的连接强度，而胀接也能承受部分拉脱力(当胀长25毫米，胀接率为7〜10%时拉脱力为1.6〜2 吨).总Z,这种焊接结构用于高温，高压或有腐蚀介质的场合是比较理想的.2,管板连接焊胀的过程分析在制造过程中，一台空冷器管束中有相当数量的换热管，其外径与管板管孔孔径Z间存在着较大的间隙，且每根换热管其外径与管板管孔间隙沿轴向是不均匀的.当焊接完成后胀接时，管了中心线必须与管板管孔中心线相重合•当间隙很小时，上端15mm的未胀管段将可以减轻胀接变形对焊接的影响.当间隙较人时,由于管子的刚性较人，过人的胀接变形将越过15nun未胀区的缓冲而对焊接接头产生损伤，其至造成焊口脱焊.所以对于先焊后胀工艺，控制管子与管板孔的精度及其配合为首要的问题.当管子与管板腔的间隙小到一定值后，胀接过程将不至于损伤到焊接接头的质量. 有关资料显示，管口的焊接接头承受轴向力的能力是相当大的，即使是密封焊，焊接接头在做静态拉脱试验时，管了拉断了，焊口将不会拉脱.然而焊口承受切向剪力的能力相对较差，所以强度焊后,由于控制达不到要求，可能造成过胀火效或胀接对焊接接头的损伤. 3•管板连接焊胀施工屮需要注意的几个问题3 1焊接方法的选择管了与管板的焊接较常用的方法有手工电弧焊,手工钩极氮弧焊和全位置自动脉冲氮弧焊等.焊接方法的选择应以焊接方法对管了管板焊接质量的影响为前提进行.目前来看，手工钩极氨弧焊以其应用普及，并且具有焊后焊道光洁美观,成形好，飞溅极少，焊后参考文献[1医院洁净手术部建筑技术规范(GB50033—2002尸E京冲国计划出版社.2002.[2洁净厂房设计规范(GB50073—2001)北京冲国计划出版社，无须专人进行清理，而且这种方法的热输人量较小,焊后管口收缩量通常小于3%,最犬缩孔量不会超过8%,对焊后胀管基本没有影响等诸多优势，成为管板焊胀施工的首选方法.3.2焊前清理及气体保护换热器管了与管板采用氢弧焊时,焊前的清理工作至关重要. 施焊过程中发现,一旦管子管板坡口内有锈蚀，油污，水分或其他脏物存在，就极易形成皮下气孔.人多数的皮下气孔，在施焊第二层时，仍然会暴露岀来•此时由于焊缝金属已有了一定厚度，给修补带来一定难度.氢弧焊的保护气体流量，是焊接规范屮的重要参数Z.保护气体流量过小，会使电弧失稳,易混人空气破坏保护效果，使焊缝表面发黑或没有金属光泽.有时还会促使钩极烧损，影响焊接正常进行. 保护气流量过大时，由于气体压力冲击的反弹作用，使保护气流紊乱，保护气不能形成层流，达不到良好的保护效果.适宜的保护气流量，应根据喷嘴直径，在6 一SL/111111之间选取.3.3胀焊顺序换热器管子与管板的联接采用胀焊并用结构时,胀焊的顺序对焊接质量的影响较人•经验证明,先胀后焊时，由于距坡口15mm处已处于封闭状态,这段空间中的脏物和气体受热后急剧膨胀，又没有畅通的排出渠道，所以当气体压力高至一定限度,就会在熔池产生爆炸性的排气现彖•这种现彖有时会在焊接第二层时产生，使焊缝形成贯穿性气孔•有的因压力不足,残留在焊缝内部产生皮下气孔•爆炸时熔池金属飞溅，还常造成餌极烧损，影响施焊•相反，采用先焊后胀时，上述现象出现的机率极少•经试验，前者比后者出现气孑L的机率要大40〜60倍.此外，经测定先胀后焊的管了,焊后应力分布较复朵，而在焊后胀时，焊缝应力较平稳•由此可见,无论从减少焊缝气子L,还是焊接接头应力状况来考虑，胀焊并用结构的管了与管板焊接，都应采用先焊后胀的顺序施焊，以保证换热器的总体质量和长期安全使用.4,结语胀焊结合的结构在什么条件下，采用先焊后胀或先胀后焊，目前还无统一只规定，但一般都趋向于先焊后胀为宜.在此基础上，可以具体情况为依据,遵循下列条件选择最为合理的方法：(1)使用机械胀管法作为胀管手段，先焊后胀工艺一般优于先胀后焊工艺;(2) 使用橡胶胀管法作为胀管手段，先胀后焊工艺可以顺利进行效果好,优于先焊后胀工艺;(3)根据胀接与焊接先后次序选择的主要原则,合理地选择胀焊工艺，可以获得优良的胀焊结构的管子与管板连接接头.参考文献[1]段成红，钱才富.《先胀后焊过程中接头残余接触压力的变化》[J].压力容器,2006(7).[2]杨凤明.《空冷器管束换热管与管板胀焊并用连接的制造工艺探讨》[J].应用能源技术,2010(7).2001.[3]《实用供热空调设计手册陆耀庆.主编，中国建筑工业出版社2007. [4洁净厂房的设计与施工陈霖新，等.化学工业出版社,2003. CliiiiaScience&anip：TechnologyOverview59。
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１ 机 械 滚 珠 胀 接 原 理
管 与管 板 的连接 是 管壳 式 换 热器 生 产 中最 主 要 的
工序 之一 ， 这类 工程 需 耗 费 大量 工 时 ， 且 连 接 处 在 设 备运 行过 程 中容易 发生 故障 。 根据换 热 器 的使 用 条 件 、 工作状况不同， 换 热 器 的 管板 与换 热管 连接 的方 式 有胀 接 、 焊接、 胀 焊 并 用 等形式 ， 胀 接能 承 受较 高 的压 力 ， 特 别 适用 于
ｕｎ ｉ ｔ ａ ｎｄ ｔ ｈｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ ａ ｉ ｒ — ｃ ｏ ｎｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎｇ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏｏ ｌ ｅ ｄ ｃ ｈ ｉ ｌ ｌ ｅ ｒ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｔ ｕ ｂｅ ｓ， ｃ ｏ ｐｐ ｅ ｒ ｔ ｕｂ ｅ ｓ， ｃ ｏ ｐ— ｐｅ ｒ — ｎｉ ｃ ｋｅ ｌ ｔ ｕｂ ｅ ｓ ａ ｎｄ ｔ ｉ ｔ ａ ｎｉ ｕ ｍ ｔ ｕｂ ｅ ｓ， ｅ ｔ ｃ ． Ｔｈｅ ｉ ｒ ｃ ｏ ｎｎｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｔ ｕｂ ｅ ｓ ｈ ｅ ｅ ｔ ｕｓ ｅ ｓ ｔ ｈｅ ｍｅ ｔ ｈ— ｏ ｄ ｏｆ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎｇ ｔ ｈ ｅ ｘｐ ａ ｎｄ ｉ ｎ ｇ． Ｔｒ ａ ｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｌ ｌ ｙ， ｔ ｈｅ ｓ ｅ ｃ ｏｎ Ｃ ｎｅ ｃ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ａ ｒ ｅ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏｕ ｇｈ ３ ｎｕ ｍ ｂｅ ｒ ｏｆ ｅ ｘ ｐａ ｎ ｄｉ ｎｇ ｔ ｕ ｂｅ ’ Ｓ ｇｒ ｏ ｏｖ ｅ ｓ ｉ ｎｓ ｉ ｄｅ ｔ ｈｅ ｈｅ ａ ｔ ｅ ｘ ｃ ｈａ ｎ ｇｅ ｒ ｔ ｕｂｅ ｓ ｈｅ ｅ ｔ ｈ ｏｌ ｅ ． Ｉ ｔ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ
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第１ ４ 卷 第１ （ ） 期
２ ０ １ ４年 １ ０ 月
剖
潦
室 调
ＲＥＦＲＩ Ｇ ＥＲＡ ＴＩ ＯＮ ＡＮ Ｄ ＡＩ Ｒ— ＣＯ ＮＤ Ｉ ＴＩ Ｏ ＮＩ Ｎ Ｇ
换 热 器 管 板 孔 内不 开槽 的 强度 胀 接
王 凤 超
（ 约克（ 无锡） 空调冷 冻设 备有 限公 司 ）
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Ｙ
摘
要
工 业 冷 冻 机组 和 中央 空 调 水 冷 冷 水 机组 用 换 热 器 的换 热 管 通 常 有 钢管 、 铜管 、 铜镍 管和钛管等 ， 其
与 管板 的连 接 方 式 采 用强 度 胀 接 的 方 式 。传 统 的 管板 与换 热 管 的 强 度 胀 接 是 通 过 在 管 板 孔 内 开 若 干 条 胀 Ｗ 管 槽 实 现 的 。本 文根 据 管 板 孔 内不 开槽 的强 度 胀 接 工 艺 试 验 和 实 际 生 产 中 的应 用 情 况 ， 说 明 换 热 管 与 管 板 的 强度 胀 接 也 可 通 过 管板 孔 内不 开 槽 和 加 胀 管胶 水实 现 。
换热器是化工 、 石 油、 动力 、 食 品 及 其 他 工 业 、
常用 的胀 接有 机 械 滚 珠胀 接 、 液 压胀 接 、 爆 炸
部 门 的通 用 设 备 ， 在 生 产 中 占有 重 要 地 位 。换 热
胀接 等 ， 均 能满 足强 度 胀 接 要 求 ， 下 面 以机 械滚 珠 胀接 为例 介 绍 管 板孔 内 不 开 槽 的强 度 胀 接 工 艺 ， 其 同样可 以达 到 良好 的密封 性能 及抗 拉强 度 。
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