换热管与管板液压胀接技术进展

换热管与管板接头是换热器中最容易发生失效的地方。换热管与管板连接接头的可靠性一直是管壳式换热器设计中受到重点关注的问题。目前常用的液压胀接技术是管壳式换热器换热管与管板连接技术的发展方向之一。换热管与管板接头胀接的研究主要从理论分析、有限元分析和试验研究三个方面进行。其理论分析的模型主要有换热管是单管,管板是无限平板模型和单管套筒模型。有限元分析模型主要有平面应力模型或平面应变模型、2D轴对称模型和3D模型。实验研究包括拉脱实验(压脱试验)、密封实验、应力腐蚀试验、X光衍射试验和应变测量等。通过这些试验来分析不同结构参数下胀接接头的连接强度和密封性能和胀后残余应力,并与理论分析的结果进行比较研究。     

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。     

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。     

橡胶胀管强度胀接试验

本文对橡胶胀管压力的确定,用两个计算公式进行了计算,并通过试验进行了验证。其中(2)式较接近实际,但仍偏低。所以本文给橡胶胀管压力的确定提供了借鉴,供有关同志参考。     

换热器管板胀接变形的原因分析及建议

本文针对材料为0Cr18Ni9Ti的换热管与材料为16Mn的管板强度胀接时管板产生较大的翘曲变形和椭圆度,分析了产生的原因,并提出了避免管板产生较大变形的建议。     

胀紧度对管子与管板胀接强度影响的试验研究

采用按三角形排列的7管孔试件，进行了胀紧程度对换热器液压胀接和机械胀接接头连接强度影响的试验研究。分别以胀接压力，管子内径增大率表征液压胀接和机械胀接的胀接程度，考虑了管板开槽数目的影响，给出了胀接程度和开槽尺寸及数目选取的参考数据。     

热交换器制造中管子管板的胀接方法

采用管子、管板来隔离介质的任何热交换设备,其管子、管板连接的好坏将直接影响热交换器的质量和使用寿命。 　　胀接是管子、管板联接的主要方法之一,传统管子、管板的胀接一般采用机械胀管的方式。随着技术的不断发展,相继出现了橡胶胀管、液压胀管和爆炸胀管等新工艺,使热交换器的制造技术前进了一大步。不论采用何种方法对管子管板进行胀接,其原理都是通过在管子内壁施加作用力来增大管子内径,使管子变形压向管孔并产生塑性变形,同时,管孔产生弹性变形 (或微量的塑性变形 )。在胀管结束卸去管内作用力后,由于管板的回弹,在管…     

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。     

换热器管板胀接槽的加工

介绍换热器的铝管与合金结构钢的管板胀接结构,并介绍加工管板孔槽的工艺装备。     

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

在管板孔开槽的液压胀接接头中,开槽的几何尺寸,包括槽的宽度、深度及位置,对管子一管板孔界面上残余接触压力的分布有很大影响。因而对接头的紧密性和拉脱强度等重要性能具有很大影响。本文采用三维弹塑性有限元分析方法,研究了管子和管板材料都具有非线性应变硬化性质时,槽的宽度,深度以及位置对接头密封性能的影响;并将开槽胀接与光孔胀接接头密封环上的残余接触压力进行了对比分析。     

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-...     

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。     

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。     

换热器管子与管板液压胀接连接的管槽尺寸

采用有限元法，建立二维轴对称模型，模拟了不同胀槽尺寸结构的液压胀接过程，得到了换热器管子与管板连接接头的残余应力和残余变形。以接头平均残余接触压力为评价连接强度的指标，分析了管孔槽宽度、深度、位置和间距等几何尺寸对连接强度的影响，给出了推荐采用的理想管孔槽结构，为工程设计和制造规范的修订提供了参考依据。     

胀接工艺对镍基合金换热管残余应力的影响

胀接残余拉伸应力是造成核岛换热设备换热管应力腐蚀开裂的主要原因。选取SB -163 UNS N06690镍基合金换热管开展胀接试验,检测分析换热管胀接残余应力。研究结果表明：换热管胀接过渡区残余拉应力最大,胀接区域次之,未胀接区域最小;机械胀接工艺使管子变形量明显大于液压胀接,过渡区域残余拉应力相对较大,且随壁厚减薄率的增加而变大。     

双管板换热器内管板液压胀接压力的探讨

由于双管板换热器结构的特殊性,内管板的胀接是一个难点,胀接压力的大小直接关系到双管板换热器的可靠性,因此选取合适的胀接压力是关键。运用ANSYS软件对双管板换热器的内管板进行液压胀接模拟,并采用优化设计方法,对胀接压力进行了优化,获得了最佳的液压胀接压力,并通过试验验证了模拟的合理性,为双管板换热器内管板胀接工艺提供参考。     

薄壁管子与管板液压胀接工艺的研究

研究了胀接压力、胀槽数量、胀槽尺寸对管板胀接接头的拉脱力影响。结果表明:双槽结构的管板在胀槽的数量增加1或2个的情况下,能够有效的提高拉脱力;槽宽度适当增加,拉脱力也随之增大;最终确定产品胀接压力为270MPa。     

双相不锈钢管与管板液压胀接技术

主要介绍换热器双相不锈钢换热管与管板之间的胀管工艺,采用液袋式超高压液压胀管机进行胀管试验,通过胀管后管外径与管板孔径之间的间隙值、胀管后检查以及拉脱力试验,从而确定最佳的胀接工艺参数。     

换热器管与管板胀焊接头制造工艺分析

换热器管与管板胀焊接头的加工,是先焊后胀还是先胀后焊好,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,为实际生产选择合理的制造工艺,保证管与管板连接接头的质量提供指导.     

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。