换热器管子管板异种材料焊接工艺

管子管板接头是换热器中的关键结构之一,在特殊工况要求下,换热器管板堆焊层和管子设计为异种材料。文中对异种材料管子管板焊接进行工艺研究,通过对焊接接头形式、焊接保护气体以及焊接方式等三方面的分析和试验,解决了异种材料管子管板焊接关键要素：焊缝稀释率、缩孔、根部缺陷、焊喉尺寸的平衡和控制,达到了管子管板异种材料接头的设计要求。该研究成果对于类似产品的焊接具有指导性意义。     

缩进式管子-管板焊接工艺

管子-管板焊接是换热器生产的关键工序,通过对缩进式管子-管板焊接技术进行的试验和分析,确定了最佳的焊接参数,供换热器制造厂有关技术人员参考.     

换热器管子与管板焊接接头残余应力数值模拟

利用有限元软件ABAQUS,对换热器管子与管板焊接残余应力进行数值模拟,获得了焊接接头残余应力的分布规律,比较了伸出角接头和内角接头的优劣.计算结果表明,内角接头残余应力比伸出角接头小.最大径向应力出现在管板表面的热影响区,对管板表面裂纹有主要影响.最大环向应力出现在焊缝根部,对管子与管板连接失效影响较大.相邻两换热管之间,由于后面换热管的焊接加热作用,使前面管子焊缝局部应力值下降,有利于降低应力腐蚀开裂的敏感性.研究结果为优化换热器管子与管板的焊接工艺、控制残余应力提供了理论依据.     

基于被动视觉的管子-管板GTAW熔池检测及处理

针对换热器管子-管板自动焊的特点,设计了一套适应于管子管板钨极氩弧焊(GTAW)的CCD视觉传感器和减光/滤光系统,实时获取管子管板焊接液态熔池图像。开发了一套基于部件树的图像特征点提取算法,能够有效获取管子管板GTAW熔池边缘图像,通过曲线拟合方法,可获取完整的熔池轮廓曲线和熔池特征尺寸信息,进一步实现管子-管板自动焊远程监控。     

LGS-1型自动双枪管板焊机及焊接工艺的研究

本文介绍了适用于立式焊接各种壳管式换热器、锅炉等管板与管子头焊缝的LGS—1型自动双枪管板焊机的结构及其方案分析、焊接工艺、焊缝质量及效果。对LGS—1型自动双枪管板焊机的研制,突出的成果体现在机头结构的确定。本文将着重论述机头结构方案分析,这将对管板焊机的进一步研究与扩大应用提供一定的资料和经验,该焊机的机头结构简单、重量轻、动作灵活、操作方便、效率高、焊接质量好。     

自动填丝装置全位置TIG管板焊接

石油石化、电力、锅炉制造行业,经常会遇到换热器、冷凝器、高压加热器管板和管子的焊接问题,采用传统手工电弧焊工艺,存在管板受热温度梯度变化大,焊缝成形差、飞溅大、易烧损管口和缺陷多等缺点.从唐山松下产业机器有限公司引进了TIG自动填丝装置,改进了传统工艺.与传统工艺相比,新工艺具有成形波纹细密、焊缝均匀、无飞溅等优点.     

苯酐冷凝器管子与管板焊接残余应力数值模拟及试验研究

为了研究苯酐冷凝器管子与管板焊接残余应力的大小和分布规律,采用有限元法对一台苯酐冷凝器的管子与管板焊接残余应力进行分析,同时利用X射线衍射方法对冷凝器管子与管板焊接残余应力进行测定。由有限元数值模拟结果可以得出,管子与管板的焊接残余应力围绕管子呈同心环形对称分布,在焊缝处出现最大焊接残余应力,并且管板焊接热影响区焊接残余应力显示环向承受拉应力,而径向承受压应力。试验结果与有限元数值模拟结果相吻合,表明了有限元数值模拟方法的正确性。     

300 MW高压加热器焊接缺陷分析及质量控制

300MW高压加热器是电站机组中重要的汽水加热设备，在运行中最易出现的质量问题是管端或管系发生泄漏，造成机组停机检修，给电厂造成重大经济损失。除机组运行及管子本身质量因素外，焊接质量是引起高压加热器泄漏的主要原因，根据近年来的质量反馈显示，已投运的300MW高压加热器出现泄漏绝大多数是由于管子与管板连接处的焊缝存在缺陷经给水冲蚀而产生的，因此，有效控制焊接质量，是提高高压加热器使用寿命的有效手段之一。本的目的是通过对管子与管板焊接缺陷的分析，提出改进300MW高压加热器焊接质量的措施，提高产品质量，避免由此引起的管端泄漏等质量问题的发生。     

开槽结构在换热器管板上的应用

采用小孔法对开槽与未开槽管板进行焊接残余应力测定。结果得出:换热器管板开槽角焊的焊接残余应力明显小于未开槽角焊的残余应力。换热器管板开槽结构使应力水平得到很大改善,从而能够有效延长设备的使用寿命。这为开槽结构在换热器管板上的应用奠定了良好的基础。     

内孔焊技术在换热器制造中的应用

用内孔焊结构代替传统的端面焊结构是提高换热器管子与管板焊接接头抗应力腐蚀和缝隙腐蚀稳定性的根本途径.重点阐述了内孔焊的接头形式、焊接设备、工艺装备、焊接工艺参数以及具体实施过程中应注意的问题.     

旧裂解炉管焊接常见缺陷探讨

作为炼化裂解炉的核心部件,高铬镍耐热钢炉管常因积焦堵塞、蠕变爆管等原因需要割管并修复。长期运行的炉管在焊接修复时,由于炉管组对不稳定、管内壁碳侵蚀严重、管材合金成分高以及导热系数小等原因,常出现坡口质量差、底层晶间腐蚀、热裂纹缺陷。针对形成原因,采用便捷卡具、适度磨除碳蚀层、确定小热量输入等焊接措施可以避免这些缺陷的产生。     

车辆热交换器铝合金管的高频焊接

管材所用铝合金带料为三层复合材料,外层为Al-Si钎料层,中间为Al-Mn芯材,内层为Al-Zn防腐层。带材经成型机组成型后经高频焊接而成。研究表明:采用高频焊接铝合金管焊缝成形美观、无气孔等缺陷,焊速高,焊缝微观组织均匀,是一种理想的焊接工艺。     

A physical simulation of longitudinal seam welding in micro channel tube extrusion

Micro channel tube is a newly developed type of aluminum profiles with sub-millimeter-diameter ports in the cross-section designed for heat transfer enhancement. Micro channel tube is formed with porthole extrusion die, and the longitudinal seam welding problem is the key issue related to both the design of the delicate mandrel in the extrusion die and the pressure bearing capacity of the tube. This paper proposes a novel method to evaluate the seam welding strength of the micro channel tube at the stage of extrusion die design. First, a finite element (FE) simulation of the tube extrusion process is performed for the seam welding conditions in the die chamber and effect of the welding chamber height on hydrostatic pressure. Then, a thermo-mechanical experiment is carried out for a quantitative relationship between the welding strength and the weld condition parameters. Combining this relationship to the numerical results, the welding strength under different die design can be evaluated. Pressure bearing tests on the tube prove the reliability of this evaluation method. This study quantitatively connects the seam welding strength of the profile to the extrusion die parameters, which is helpful for optimizing the design of the extrusion process.     

车辆热交换器铝合金管的高频焊接

管材所用铝合金带料为三层复合材料，外层为Al-Si钎料层，中间为Al-Mn芯材，内层为Al-Zn防腐层。带材经成型机组成型后经高频焊接而成。研究表明：采用高频焊接铝合金管焊缝成形美观、无气孔等缺陷，焊速高，焊缝微观组织均匀，是一种理想的焊接工艺。     

全位置自动管板焊系统在电建冷凝器制造中的应用

电建行业中冷凝器的制作极为重要．它可影响换热效率和使用寿命,造成后期维修成本偏高。采用全位置自动管板焊设备焊接冷凝器的管口,可以有效保证焊接质量、提高工作效率、降低劳动强度。详细分析了电建行业中冷凝器的结构形式;全位置管板焊接过程中的平焊、上坡焊、下坡埠、仰焊、熔池盼受力情形;并讲述了全位置自动管板焊在冷凝器制造中的应用。     

换热器腐蚀失效分析

在换热器定期检查的过程中,发现在换热器表面出现明显的缺口,从而导致换热器失效,为了研究换热器失效的原因,并防止此类事件再次发生,故采用金相分析、SEM和电化学方法对产生腐蚀穿孔的换热器E-715管板焊缝进行失效分析,研究了其腐蚀机理. 结果表明,换热器腐蚀穿孔是由于电化学腐蚀造成的,焊缝电极电位较低,母材电极电位较高,在服役介质中形成原电池,对焊缝造成腐蚀,并最终穿孔. 同时管程介质为烃类,碳含量较高,管体表面产生了渗碳.     

Thermal stress analysis of spiral laser-welded tube

Laser welding of mild steel tube was carried out under the nitrogen assisting gas ambient. Finite element method (FEM) was used to predict the temperature and stress fields in a laser spirally welded tube with 1.6 mm wall thickness and 75 mm diameter. Temperature-dependent thermal and mechanical properties of steel were incorporated in the model. Laser was modeled as a 3D volumetric moving heat source. The residual stresses produced after the completion of the laser welding process were investigated. Moreover, the effect of welding speed on the level of residual stress was studied. It was found that von Mises stress attained high values in the cooling cycle after the solidification of the molten zones. The residual stress developed in the welding region was measured using the XRD technique and results were compared with the predictions. Optical microscopy and SEM were used for metallurgical examination of the welding sites. The numerically predicted residual stress was in good agreement with the XRD results. Increasing the welding speed with constant power resulted in reduction of the width of the high stress zone.     

钽管热交换器在超高强钢酸洗中的应用

针对基于Nb Ti微合金化超高强钢热轧原板添加Nb、Ti、Si、Mn、Cr等合金元素,酸洗时与盐酸反应产生难溶物,容易堵塞循环系统,影响酸洗效率的问题,通过对流传热阻垢试验研究了石墨管与钽管的传热与结垢性能。根据试验结果以及热交换器工艺参数,设计了钽管换热器的换热面积,替换了原有的石墨换热器。结果表明,钽合金换热器流动特性和传热性能有所提高,阻垢性能优越,能延长结垢周期,提高酸洗机组的生产效率。     

厚壁焊接钛管的等离子填丝+脉冲TIG双枪焊接工艺研究

钛及钛合金厚壁焊管是海水淡化和海洋工程等行业的主要部件.采用前置直流等离子填丝+后置脉冲TIG电弧的双枪焊法,无耦合的等离子焊+TIG焊形式利用等离子弧焊与TIG焊的优点实现了大口径壁厚4 mm的TA1焊接钛管的优质、稳定焊接.结果表明,随着等离子气体流量的增加,直流等离子填丝焊的熔深增加,厚壁钛管全熔透;后置TIG电...