管插套焊接要点分析及质量控制措施

管插套焊结构作为管道连接接头形式之一,在化工设备和核电领域均有广泛的应用。结合国内外不同标准对管插套的应用限制条件,并综合焊接试验过程和检验结果,对此类接头的焊接要点及质量控制措施进行了分析和说明,为保证产品焊接接头的质量稳定性及产品运行安全性提供技术参考。     

紫铜管与16MnR管板的焊接工艺研究

采用氩弧焊方法,对紫铜管与16MnR管板的焊接接头的焊接性进行分析与研究,并根据工艺试验与工艺评定的结果,介绍了一套可行的紫铜管换热器产品管－板焊接的焊接工艺。     

换热器管子/管板模块试验

一效~五效换热器管板为爆炸复合板16MnⅢ 90Cu10Ni,管子为90Cu10Ni高通量管,管子管板焊接采用SMAW,结构为传统的端面焊接,管头伸出3 mm,管子管板接头要求100%RT探伤。换热器管子/管板模块试验是施工前的焊工技能评定,要求对参与焊接的每位焊工进行此项评定。     

新型换热器管子管板焊接工艺的研究

管板堆焊镍基合金，换热管为铁素体钢管，管子管板接头为平齐式的换热器是一种新型结构的换热器。管子管板角焊缝的焊接采用A-GTAW焊接方法。通过实验发现，为了得到质量稳定、焊缝尺寸和形状能够满足设计和相关技术条件要求的焊接接头，在严格限制镍基合金和换热管杂质元素含量、合理选择焊接工艺参数、控制焊枪钨极与管壁相对位置的同时，应采取以下两方面工艺措施：一是焊前对待焊区进行严格的清理，去除油、锈等杂质污物；二是在焊接过程中对管板进行低温预热。     

脉动载荷下换热器管板接头塑性失效研究

管板接头是换热器常见失效部位,其中交替塑性失效模式缺乏研究。基于材料的多线性等向强化(MISO)本构模型,对U型管式换热器角焊缝管板接头和新型内孔焊管板接头进行了弹塑性数值模拟。通过提取管板管桥中心及管板管孔附近区域的节点的应力及应变数据,得到了在脉动递增载荷下的双向应力和应变规律。结果表明,在脉动载荷的递增加载与卸载过程中,两管板接头的残余应力与残余应变存在差异;随着脉动幅值的递增,塑性应变不断累积,为防止结构最终发生塑性失效,需对应变进行合理控制。通过分析发现管接头内缘处是较容易发生交替塑性失效的部位,在对换热器管板接头失效分析时,应重视载荷历程和焊接接头形式对管板的影响。     

大型高压低温绕管换热器不锈钢外壳及紫铜芯体的焊接

分析了大型、高压、低温绕管换热器的结构特点，找出了焊接的三大难点：即奥氏体不锈钢焊接接头的低温韧性如何保障；大型紫铜绕管芯体的现场对接；不锈钢管板与紫铜管异种金属的焊接。针对难点进行了一系列的试验研究。完成12项焊接工艺评定，并用于生产，完成了出口美国产品的制造。     

LNG铝绕管换热器管板与换热管连接的制造工艺探讨

LNG铝绕管换热器管板与换热管的连接采用"机械强度胀接"+"密封焊管孔"结构。分析工件结构特点,控制焊接工艺参数,改变管板端面结构——增加管板端面环槽以改善焊接接头的焊接工艺性;同时,为保证管板孔加工质量,设计专用内孔刮槽工具与端面刮槽工具。通过多次试验,很好地解决了LNG铝管板与换热管的密封连接问题。     

锆换热管与管板接头脉冲焊接工艺

对锆管管板接头焊接特点、接头结构形式及相关影响焊接质量的因素进行分析,制定相关工艺方案,通过管板接头焊接工艺试验,制定了合理的锆管与管板接头焊接结构和工艺,并提出了焊接过程中的工艺质量控制环节和控制方法。     

换热管与管板接头焊接工艺评定的理解与实施

分析了换热器管子与管板接头焊接工艺评定的原理和方法，提出了标准在实施过程中的一些问题。     

换热器类管与管板内孔焊

国营五二四厂对管与管板内孔焊的研究、生产已有二十几年，该技术现已被广泛用于换热器类设备的制造中。换热器类管与管板的焊接，通常采用端面焊，即将管子插入管板孔内，在管板的外侧将管子与管板焊接在一起（图1、2）。该结构型式简单易行，但也有其致命的不足，如管子与管板间的间隙内沉淀积垢后会产生间隙腐蚀，胀管产生的残余应力会引起应力腐蚀。而管与管板内孔焊，则消除了间隙腐蚀，减少了应力腐蚀，延长了设备的使用寿命。所谓内孔焊，是将管子置于管板的内侧，管子与管板形成内孔对接焊缝（通常采用的接头型式，（见图3）或内孔…     

板式换热器传热板片的波纹结构设计分析

板式换热器的核心部件是传热板片,传热板片的波纹结构设计直接关系到板式换热器的成型质量、传热性能以及承压能力。根据多年的设计经验,对影响板片传热性能、承压能力的板片局部关键位置包括密封槽外周边波纹、密封槽、导流区以及主传热区的设计结构、相关设计参数配比进行了设计分析和讨论,对板式换热器传热板片的结构设计具有指导意义。     

双管板换热器的设计、制造及应用

换热器是一种实现物料之间热量交换的节能设备,它广泛应用于国民经济的各个领域。在生产中为了防止腐蚀和污染,以及满足工艺流程、劳动保护、安全生产等方面的要求,通常采用双管板换热器来解决。论述了双管板换热器的用途、结构、设计等方面需注意的问题,并把它与单管板换热器进行了对比,指出双管板换热器的管程壳程间泄漏量变得很小,受力状况也更好。同时也论述了双管板换热器的壳体、管板、折流板等的制造工艺方法、管板预装、管板与换热管的连接方法、以及压力试验等方面的技术问题。     

焊接残余应力的小孔法测试

应用小孔释放法对系列手弧焊接接头的焊接残余应力分布进行测试，讨论了焊接残余应力的分布规律及其相关影响因素，对加载法消除焊接残余应力的效果进行了初步的验证。结果表明，焊接接头的应力不均匀性和不确定性是影响钢制压力容器安全性的关键，采用加载法可以有效地改善这种非均匀应力分布状况。     

管板隔板加工专用铣床的设计、制造与验证

介绍大直径双壳程、双管程及多管程换热器隔板槽加工中的难点及解决这一难点的思路和方法。介绍管板隔板槽加工专用铣床的结构特点、工作原理、操作要点及使用效果。     

FeAl合金氩弧焊工艺和接头性能研究

试验研究了ＦｅＡｌ合金的钨极氩弧焊焊接工艺和焊接接头的组织与性能。结果表明，以条状母材和１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ焊丝为填充材料，选择合适的焊接工艺参数，都可获得达到母材强度８０％的焊接接头；焊缝边缘处易获得树枝晶，焊缝中心处易获得等轴晶；焊接热影响区为回复和再结晶组织     

内孔焊接在进出料换热器中的应用

内孔焊接是为改善端面焊接的缺点而采取的较先进的工艺方案,是一个全焊透的接头,没有缝隙,没有应力集中点,抗应力腐蚀和抗疲劳强度高,缺点是对管板加工,装配以及焊接设备及技术要求较高,返修困难,成本较高。用内孔焊结构代替传统的管对管板角焊缝结构是提高换热管与管板连接焊缝抗应力腐蚀能力和间隙腐蚀能力的根本途径。本文以苯乙烯装置进出料换热器中的内孔焊结构为例,详细介绍了内孔焊的实施,通过大量工艺试验最终在正式产品焊接中获得了令人满意的结果。     

Al-Cu合金片对钢/铝异种金属激光-MIG复合焊接头组织和性能的影响

采用PLC系统控制的激光-MIG复合焊接工艺对Q890钢/6063铝合金进行异种金属焊接,研究了钢侧坡口表面添加Al-Cu合金片对接头显微组织、硬度和拉伸性能的影响。结果表明:激光-MIG复合焊接接头具有典型的熔钎焊特征;未添加Al-Cu合金片的接头界面层由舌状相Fe2Al5和粗大针状相Fe4Al13组成,厚度约18μm,添加Al-Cu合金片后由舌状相(Fe,Cu)2Al5和细小絮状相(Fe,Cu)4Al13组成,厚度约为9μm,焊缝区与热影响区的组织与未添加Al-Cu合金片时的相似;添加Al-Cu合金片的接头界面层硬度比未添加Al-Cu合金片的低约59HV;添加Al-Cu合金片的焊接接头的抗拉强度比未添加Al-Cu合金片的提高了109.8%,未添加和添加Al-Cu合金片的焊接接头均在界面层断裂。     

铜管——管壳式换热器设计中的几个问题

论述了在铜管——管壳式换热器设计中铜管与管板的胀接连接方式、影响管板强度的因素及管板设计计算方法和避免铜管受压失稳的措施。     

基于ABAQUS液氨储罐管座角接头应力计算

液氨储罐排污门管座角接头由于制造中采用未开坡口单面焊结构,使用中出现开裂失效。采用有限元软件ABAQUS对3种类型的管座角接头进行了应力计算,并与实际开裂情况进行了比较。研究结果表明：开坡口全焊透的角接头筒体内壁所受应力最小,未开坡口双面焊角接头应力中等,未开坡口单面焊角接头开孔处简体内壁所受应力最大,与液氨储罐排污门管座角接头开裂情况一致。在重要场合要避免使用未开坡口的单面焊接的管座角接头结构。     

Multi sensor data fusion for improving performance and reliability of fully automatic welding system

This paper presents a new generation of system for pressure vessel and shipbuilding. Typical pressure vessel and ship building weld joint preparations are either traditional V, butt, fillet grooves or have narrow or semi narrow gap profiles. The fillet and U groove are prevalently used in heavy industries and shipbuilding to melt and join the parts. Since the wall thickness can be up to 6 in. or greater, welds must be made in many layers, each layer containing several passes. However, the welding time for the conventional processes such as submerged arc welding (SAW) and flux cored arc welding (FCAW) can be many hours. Although SAW and FCAW are normally mechanized processes, pressure vessel and ship structures welding up to now have usually been controlled by a full time operator. The operator has typically been responsible for positioning each individual weld run, for setting weld process parameters, for maintaining flux and wire levels, for removing slag and so on. The aim of the system is to develop a high speed welding system with multi-torch for increasing the production speed on the line and to remove the need for the operator so that the system can run automatically for the complete multi-torch multi-layer weld. To achieve this, a laser vision sensor and a special image processing algorithm have been made. Also, the multi-torch welding system can be applicable for fine grained steel because of the high welding speed and lower heat input compared to a conventional welding process.