换热器的液压胀接研究（二）——残余接触压力与摩擦系数

本文采用换热器管板单管模型研究了换热管与其液压胀接后的残余接触压力和静摩擦系数。用弹性卸载法测量了换热管从单管胀接模型中拉出后,模型外表面的周向应变,并由此计算出接触面处的残余接触压力的实验值。同时与作者前期工作中所得出的理论公式进行比较。在上述工作的基础上,根据残余接触压力和拉脱力求出了接触面的静摩擦系数。结果表明,该理论公式可以较为准确地计算换热管与管板液压胀接后的残余接触压力。本文提出了液压胀按时,换热管与管板接触面摩擦系数的测量方法。并对设计时摩擦系数的选取提出了建议。     

管槽结构尺寸对换热器管子与管板胀接性能影响的试验研究

本文着重对换热器管子与管板胀接接头的结构和强度进行了试验研究，试验研究比较了机械和液压两种胀接方式对胀接性能的影响，分析比较了不同槽宽，槽位置，槽深度的单管模型拉脱力和泄漏情况，并将试验结果与理论计算和有限元数值计算结果进行比较，并得出了结论，为实际工程设计，制造规范的修订提供更加详尽的参考数据。     

高温作用下液压胀接换热管蠕变性能研究

随着工业产业的飞速发展，工业中的换热器服役环境越来越苛刻，其管接头连接可靠性至关重要。以管壳式换热器的管接头为研究对象，运用ABAQUS有限元软件模拟液压胀接过程，对换热管管接头进行了蠕变分析计算，探讨了不同蠕变工况下换热管与管板接触面上残余接触压力的变化情况。研究结果表明，换热管与管板的过渡区是接头脆弱部分，接头在高温工作下随时间延长发生蠕变，残余接触压力先迅速降低然后趋于平缓，液压胀接接头性能在相对低温时受蠕变影响较大，影响程度与温度成正相关，在相对较高温度时出现蠕变饱和现象，蠕变效应不再明显增大。研究可以为管壳式换热器的设计及制造提供技术支持。     

动态效应对管子与管板液压胀接接头接触压力的影响

常见的低碳钢换热管与低合金钢管板胀接为例,采用有限元法进行了管子与管板液压胀接的动态和静态分析,研究了材料应变率等动态效应对胀接接头接触压力的影响。计算结果表明将液压胀管过程简化为静态过程处理,能够节省大量计算时间,而且对结果影响甚微,因此,在换热器管子与管板液压胀接过程中,材料加工的动态效应不显著,将其简化为静态过程是合理的。计算结果为换热器管子与管板液压胀接的理论分析和数值模拟提供了参考。     

内压下固定管板管接头结构对管板作用的模拟分析

为研究固定管板管接头结构对管板支撑作用,并考察对接头结构进行简化数值模拟所带来的误差。采用有限元方法建立了不同管接头结构的数值分析模型,得到了管板的中心挠度及应力,并与将换热管与管板连为一体的简化模型计算结果进行了比较。同时,还分析了胀接连接时换热管的相对胀接长度以及焊接连接时管子与管板孔间隙大小对管板强度和刚度的影响。结果表明,管接头结构对管板中心挠度及应力有明显影响;在胀接接头未松脱的前提下,胀接结构的管板刚度和强度要好于焊接结构的管板;与实际接头模拟结果相比,简化模型模拟结果偏于不保守;胀接长度越大,管子对管板的支撑作用越大,结果越接近于简化模型模拟结果。对于焊接接头,换热管与管板管孔间隙在0.05～0.25 mm范围内变化,对管板强度和刚度的影响可以忽略不计。     

工作温度对换热管与管板胀接接头性能的影响

为验证胀接接头在经历实际运行的反复受热和冷却后的性能变化，对10^#+Q345R同类材质、S30403+Q345R异种材质的换热管与管板接头分别进行机械胀和液压胀，每组试件采用相同胀力或相近胀度，对比热振前后的密封性及拉脱应力。为验证10^#+Q345R同类材质换热管与管板液压贴胀接头在实际运行的高温下性能是否会下降，试件采用相同胀力胀接，对比室温、100,200,300℃下的拉脱应力。结果表明，工作温度确实会对胀接接头的性能产生不同程度的影响，换热管与管板接头的胀接应依据设备特性及两种胀接方法的优缺点，选择最优的胀接工艺。     

换热管与管板胀接顺序对换热器胀接质量的影响

为研究换热管与管板胀接顺序对换热器胀接质量的影响.采用胀接参数化模拟研究方法对液压胀接进行可靠性研究,建立换热管-管板胀接的弹塑性参数化几何模型,对换热管-管板不同的胀接顺序进行研究,得到换热管残余等效应力、残余接触面应力大小及分布规律.研究表明保压阶段胀接顺序为外-中-内的等效应力最小;完全卸载后,胀接顺序为外-中-内的残余等效应力最小,残余接触面应力最大;胀接顺序为外-中-内时的胀接质量最好;胀接顺序不同时,同一结点处胀接压力卸载以后,对相邻换热管的紧密性和拉脱强度影响较大,距离管板越近,残余等效应力越大.研究结果为换热器最佳胀接性能优化及胀接质量的提高提供依据.     

对换热管与管板接头焊接工艺评定中重新评定的理解

换热管与管板的连接是管壳式换热器制造中最主要的问题,根据GB151-1999《管壳式换热器》的要求,换热管与管板之间的强度焊接头应按其附录B《换热管与管板接头的焊接工艺评定》进行焊接工艺评定。本文主要对重新评定的理解及在实施过程中的一些问题进行分析。     

管子管板机械胀接工艺改进

胀接是管壳类换热器管子管板连接的主要形式,机械胀接以胀接效率高、接头连接强度大、生产成本低等优点被广泛采用。但是对于大直径、厚壁管的胀接,因为胀接扭矩大,胀接操作过程中容易挤压管子管板焊缝,影响产品质量。通过改造机械胀管器,避免了对管子管板焊缝的损伤,并通过宏观、微观检测以及拉脱力检测,验证了改造方案的可靠性,为解决类似问题提供借鉴。     

镍基合金换热管分段式机械胀接试验

某立式U形管换热器管子管板采用分段式机械胀接。通过工艺试验,分析了单段机械胀接及两段机械胀接接头的拉脱强度、间隙密封性能、胀管率、换热管表面质量等特性以及与胀接位置的关系,并分析了该种胀接结构的可靠性。     

胶接-胀接新工艺的应用

在管壳式换热器钢制管板与紫铜换热管连接时，无论采用焊接还是胀接，经常出现的问题是泄漏和渗漏。本文从连接接头型式入手，成功地将胶接-胀接新工艺应用于生产过程中，解决了泄漏和渗漏的问题，提高了产品质量，也得到了用户的认可，此工艺简单、易行、可靠、具有推广价值。     

管板结构残余接触应力的数值模拟研究

利用弹塑性理论确定胀接过程所需的最大和最小胀接压力,分别建立单管胀接和多管胀接的三维非线性有限元分析模型,通过对模拟计算结果的分析得知,胀接后模型的等效应力、残余接触应力沿管子轴向分布不均匀,在管板开槽处会形成一道残余接触应力集中圈;多管胀接相互之间产生一定的影响,使已胀管的残余接触应力分布更加趋向不均匀,其最大值处会变得更大,而在最小值处其值会下降.研究结果能够为胀接接头的结构设计和工艺参数的选择提供指导.     

摇臂钻床镗孔装置

管壳式换热器的管板与换热 管的连接常采用强度胀接。强度胀接适用于无剧烈振动,无过大温度变化及无严重的应力腐蚀的场合。GB151—89《钢制管壳式换热器》规定了强度胀管孔的结构和尺寸,如图1所示。符合要求的管孔是获得良好胀接接头的前提,而管孔内两条宽3mm,深0.5mm槽的加工是关键。下面介绍一种     

换热器管子与管板胀焊接头制造工艺分析

管壳式换热器中管子与管板胀焊结构接头的加工制作,是先焊后胀还是先胀后焊,至今仍有争论。详细分析比较了两种连接加工方法各自的优缺点及应用情况,提出了胀接与焊接先后次序选择应遵循的主要原则,得出了几点有用的结论。为实际生产选择合理的制造工艺、保证管子与管板连接接头的质量提供指导与保证。     

管壳式换热器换热管与管板连接工艺探讨

管壳式换热器在当前得到了较为理想的应用,为了较好提升管壳式换热器的应用效果,重点从其内部构建的处理入手进行规范化控制是比较重要的一个方面,这需要重点针对管壳式换热器中的换热管进行把关,尤其是要促使其能够和相应的管板结构进行合理连接,发挥积极作用。本文重点围绕着管壳式换热器中换热器和管板的具体连接工艺,从焊接、胀接、胀接加焊接、胶接加胀接四种技术入手,探讨了相应操作要点及其注意事项。     

换热器机械胀接法对换热管内表面的影响

管壳式换热器中，换热管与管板的连接接头是最容易失效的部位之一。换热管的胀接方法有多种，虽然目前已经有液压胀接和爆炸胀接等新工艺方法，机械胀接法仍是很多厂家最主要的手段。本文引用金属压力光加工的理论，分析研究了机械胀接对换热管内壁的影响。1机械胀接的特点及其对换热管的影响换热管的胀接，其实质是利用胀管器的胀珠（即滚子）对换热器的内表面反复碾压，使其直径增大，产生塑变从而达到与管板孔相贴紧的目的。在整个胀接过程中，换热管的整体塑变分成两大部分。一是由于内径变大使换热管产生周向变形，二是由于胀管时轴向…     

V形密封槽在薄壁换热管与管板胀接连接接头中的应用

对管板管孔开设V形密封槽用于薄壁换热管与管板连接的可行性进行了论述,并对V形槽胀接工艺与矩形槽胀接工艺的优缺点进行了比较,研究并提出了采用V形槽胀接工艺时薄壁换热管胀管率的控制范围。最后对采用V 形密封槽胀接连接接头的密封性及强度进行了分析论证。实际应用中,多台产品使用效果良好,胀接处没有出现渗漏及强度缺陷现象。     

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力元件 ,二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转起着关键的作用。因此 ,换热管与管板之间的胀接工艺技术就显得非常重要 ,本文就该工艺技术做了介绍。　　 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…     

换热器管板液压胀接接头高温强度及拉脱性能的数值模拟与试验研究

结合理论分析、有限元模拟和试验验证,系统地对12Cr2Mo1管板与321不锈钢管子组成的换热器管板胀接接头在不同温度载荷下的残余接触压力和拉脱性能进行了研究。利用叠加原理建立了胀接接头在高温下残余接触压力的数学模型,得到了胀接接头残余接触压力分布规律以及在不同环境温度下残余接触压力和拉脱力随温度的变化关系。模拟和试验结果表明,高温下胀接接头的残余接触应力明显高于常温,且下端的残余接触应力高于上端;拉脱强度随着温度的升高而增大;高温下残余接触压力会由常温下的2条高压力接触环带变为3条高压力接触环带,提高了接头的结构强度。     

换热器管子与管板胀焊接头制造工艺分析

管壳式换热器中管子与管板胀焊接头的加工制作，是先焊后胀还是先胀后焊，至今用有争论，详细分析比较了两种连接加工方法各自的优缺点及应用情况，提出了胀接与焊接先后次序选择应遵循的主要原则，得出了几点有用的结论。为实际生产选择合理的制造工艺、保证管子与管板连接接头的质量提供指导和保证。