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    【關(guān)鍵詞】換熱器；脹接；錫黃銅管；液壓試驗(yàn)銅具有極高的導(dǎo)熱性和良好的耐蝕性能.尤其是添加了錫的黃銅耐腐蝕性能更是顯著提高，所以銅管常用作換熱管。由于銅與碳鋼的焊接性能很差.因此銅管與碳鋼管板的連接形式主要采用脹接形式。另外.加人錫的黃銅會(huì)產(chǎn)生脆性化合物，明顯減低塑性，導(dǎo)致脹接性能較差.因此要求脹接接工藝比較苛刻，加工過(guò)程要求非常嚴(yán)格、細(xì)致.各個(gè)環(huán)節(jié)緊密相連，稍有不慎，即可導(dǎo)致設(shè)備泄露，如果補(bǔ)救措施不當(dāng).就有可能導(dǎo)致設(shè)備報(bào)廢。2013年2月，我單位承攬的這種內(nèi)翅片加縮13形式的錫黃銅管換熱器.管板和換熱管連接形式為脹接。換熱器的殼程、管程設(shè)計(jì)壓力均為1.0MPa，水壓試驗(yàn)壓力同樣均為1.3MPa管板使用Q345R材質(zhì).分布管孔直徑為中24.2y~-oO的正三角形.孔間距為32mm.換熱管材質(zhì)為：SB-1l061C44300，為ASME材質(zhì)相當(dāng)于國(guó)內(nèi)Hsn70-1.為錫黃銅合金管[21。換熱管中間段規(guī)格：中28×1.6.并且端部縮管為外徑24，見(jiàn)圖1。由于這種結(jié)構(gòu)的特殊性，就要求每根換熱管都必須脹接成功.沒(méi)有換管的機(jī)會(huì).如有一根泄漏無(wú)法修復(fù)整個(gè)管束只能報(bào)廢。

    1脹接過(guò)程概述

    1.1試板試脹制作試板進(jìn)行試脹.以確定最合適的脹管率和對(duì)應(yīng)扭矩作為設(shè)定扭矩。使用電動(dòng)自動(dòng)控制脹管器。這樣脹接過(guò)程中當(dāng)脹接扭矩達(dá)到設(shè)定扭矩值時(shí)脹管器就會(huì)自動(dòng)停止.不會(huì)產(chǎn)生過(guò)脹.還可以減少人為因素的影響，并節(jié)省間，提高效率。

    1.2管板精加工管板經(jīng)車床加工好各種尺寸后.轉(zhuǎn)到劃線工序劃線.準(zhǔn)備鉆孔。管板鉆孔工藝如下：(1)采用中8鉆頭管板劃窩，鉆透管板，準(zhǔn)確定位保證各個(gè)孔橋間距。(2)采用q923.90鉆頭擴(kuò)孔(3)按圖紙標(biāo)注尺寸加工環(huán)形槽。(4)qb24.25絞刀絞孔，降低粗糙度，使內(nèi)壁光滑，以利于脹接的貼合密封。經(jīng)過(guò)上述四個(gè)步驟后.按圖檢查孔的幾何尺寸及是否超出公差.孔橋?qū)挾确�合圖紙要求范圍，否則脹接過(guò)程中，孔橋由于窄而剛度弱，進(jìn)而發(fā)生塑性變形，破壞其它脹接好的換熱管，影響脹接質(zhì)量。另外，檢測(cè)管孔表面粗糙度，其值不得大于Ral2.5。表面太粗糙，可產(chǎn)生較大的摩擦力.脹后不易拉脫。反之.太光滑則易拉脫，但不易泄漏。因此必須合理控制管孔粗糙度。另外為保證不泄露，管孔表面不應(yīng)有導(dǎo)致泄漏的缺陷.如縱向貫通條痕和螺旋狀刻痕等。

    1.3管板與換熱管的脹接管束組裝完成后.開始脹接工作.環(huán)境溫度應(yīng)不低于5oC。脹管工人應(yīng)該嚴(yán)格按照工藝評(píng)定的試脹程序進(jìn)行。采用試脹測(cè)定的扭矩來(lái)設(shè)定脹管機(jī)的扭矩?cái)?shù)值每連續(xù)脹5～8根，脹頭溫度會(huì)升高，為避免溫度過(guò)高.可采用浸水方式給脹頭降溫可以一端脹，另一端由另一工人用圓鋼壓住銅管.防止換熱管隨脹管器旋轉(zhuǎn)而被動(dòng)旋轉(zhuǎn)；也可以兩端同時(shí)脹接.并可以解決換熱管旋轉(zhuǎn)問(wèn)題。

    2數(shù)據(jù)測(cè)量及分析

    2.1檢測(cè)硬度值取工藝評(píng)定用黃銅換熱管的余料，垂直軸線切開，露出金屬端面測(cè)定其硬度。表1硬度(HB)最大值：128，最小值113，管板材質(zhì)Q345R，其硬度(HB)值：160，管板硬度高于換熱管硬度(HB)32～47。硬度差值大于30HB，說(shuō)明有良好的脹接性能，能夠保證脹接的質(zhì)量。

    2.2檢測(cè)脹管率由表2可以看出，脹度K大約為5％，符合推薦脹度。

    3液壓試驗(yàn)設(shè)備脹接完成后.進(jìn)行液壓試驗(yàn)。設(shè)備壓力升壓過(guò)程中，于設(shè)備試壓容積較壓力陡升.采用連接緩沖罐或改用手動(dòng)液壓裝置.避免過(guò)大脈動(dòng)。設(shè)備壓力升至1.3MPa后，閥門關(guān)閉，開始保壓。脹接設(shè)備試壓現(xiàn)象較奇特。保壓一開始的前20分鐘，無(wú)泄漏現(xiàn)象，2O分鐘以后，逐漸有個(gè)別換熱管開始發(fā)生陰水現(xiàn)象經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn).發(fā)現(xiàn)泄漏根數(shù)和保壓時(shí)間存在如下曲線關(guān)系：可以看出隨著保壓時(shí)間推移，泄漏點(diǎn)逐漸顯現(xiàn).到一定時(shí)間以后就保持不變了，說(shuō)明適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)保壓時(shí)間才能保證檢測(cè)脹接質(zhì)量。發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)，將設(shè)備壓力卸掉，重新補(bǔ)脹即可解決泄漏問(wèn)題，再次進(jìn)行試壓，直到無(wú)泄漏為止。這說(shuō)明應(yīng)該適當(dāng)延長(zhǎng)保壓時(shí)間，如一小時(shí)，才能確保液壓試驗(yàn)的檢驗(yàn)效果。

    4結(jié)論:脹接形式換熱器關(guān)鍵是保證管孔的加工尺寸精度及公差、管孔表面的粗糙度、換熱管外徑偏差，另外.脹接過(guò)程按預(yù)先制定的工藝評(píng)定進(jìn)行，選用合適的脹接率.以工藝實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ).并以其作為生產(chǎn)的指導(dǎo)模型，成功率大大提高。同時(shí)各個(gè)工序的處理也必須到位，比如管頭清洗，雖然簡(jiǎn)單，但是必須得將雜質(zhì)除去.否則影響脹接的質(zhì)量�？傊�.脹接是一項(xiàng)細(xì)致、較精密的工作.各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格按要求執(zhí)行，才能使最終生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品的質(zhì)量沒(méi)有任何問(wèn)題。