摘要：在換熱器的制造中，筒體、封頭等零件的制造工藝與一般容器制造無(wú)異，只是要求不同，其中重點(diǎn)把握材料的檢驗(yàn)，管板、折流板管孔的配鉆，筒體的焊接，法蘭的加工等�？v觀其制造工藝，大部分用的是傳統(tǒng)工藝，其中焊接占的比例較高，因而必須嚴(yán)格按照焊接工藝施焊，并且對(duì)焊縫探傷。

一、焊接方式

制造過(guò)程中，常用的焊接方法有手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、氣體保護(hù)焊(氬弧焊、CO2保護(hù)焊)等。根據(jù)不同的材料，不同的厚度，開(kāi)不同的坡口，采用不同的焊接工藝。手工電弧焊是應(yīng)用最廣泛的焊接方法，其操作靈活，設(shè)備簡(jiǎn)單，可進(jìn)行全位置的焊接，但焊接質(zhì)量很大程度上取決于焊工的技術(shù)水平;埋弧自動(dòng)焊電弧熱量利用率高，焊接速度較快，生產(chǎn)率高，可節(jié)約金屬和改善勞動(dòng)條件，但受其限制，一般只用來(lái)焊接直焊縫和大圓周環(huán)焊縫。例如：筒體(δ≥18mm時(shí))的縱縫、環(huán)縫焊接可以先用手工電弧焊打底，經(jīng)試驗(yàn)檢驗(yàn)合格后，再用埋弧自動(dòng)焊焊牢;因?yàn)閾Q熱管比較薄，所以管板與換熱管的焊接采用氬弧焊，之后再用脹管器脹接。

焊接過(guò)程中產(chǎn)生變形和應(yīng)力是不可避免的，因而必須想辦法降低其危害，采用好的焊接材料，更合理的焊接工藝，合理的工件結(jié)構(gòu)和坡口等，退火消除應(yīng)力。焊完后，不能保證焊縫中沒(méi)有缺陷，完全合格，所以根據(jù)不同的焊縫(AB類、CD類)，采用不同的探傷方式，并且達(dá)到一定的等級(jí)合格。GB150-1998標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定符合以下情況的壓力容器的A類和B類焊縫應(yīng)進(jìn)行100%的射線或超聲波檢測(cè)：

①鋼材厚度δs>30mm的碳素鋼、Q345R;

②鋼材厚度δs>25mm的15MnVR、15MnV、15MnNbR、20MnMo和奧氏體不銹鋼

③進(jìn)行氣壓試驗(yàn)的壓力容器

④圖樣注明盛裝毒性為極度危險(xiǎn)或高度危害介質(zhì)的容器

⑤多層包扎壓力容器內(nèi)筒的A類焊接接頭 等等

同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，凡符合下列條件之一的焊接接頭，需按圖樣規(guī)定的方法，對(duì)其表面進(jìn)行磁粉或滲透檢測(cè)：

①凡屬標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的容器上的C類和D類焊接接頭;

②堆焊表面;

③復(fù)合鋼板的復(fù)合層焊接接頭;

④層板材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值δb>540MPa的多層包扎壓力容器的層板C類焊接接頭 等等

焊縫的射線檢測(cè)按JB4730-94進(jìn)行，其檢查結(jié)果對(duì)100%檢測(cè)的A類、B類焊縫，Ⅱ級(jí)為合格;對(duì)局部檢測(cè)的A類和B類焊縫，Ⅲ級(jí)為合格。

焊縫的超聲波檢測(cè)按JB4730-94進(jìn)行，其檢查結(jié)果對(duì)100%檢測(cè)的A類、B類焊縫，Ⅰ級(jí)為合格;對(duì)局部檢測(cè)的A類和B類焊縫，Ⅱ級(jí)為合格。

經(jīng)由射線或超聲波檢測(cè)不合格的焊縫，用碳弧氣刨清根處理，重新施焊，并用原來(lái)的探傷方式進(jìn)行探傷，直至檢驗(yàn)合格。

二、幾個(gè)重要的工藝

2.1管板、折流板的制造是制造過(guò)程中突出問(wèn)題。管板由機(jī)械加工完成，其孔徑和孔間距根據(jù)不同的管束有公差要求。鉆孔可用劃線鉆孔、鉆模鉆孔，先進(jìn)一點(diǎn)可以采用數(shù)控機(jī)床。但采用劃線鉆孔時(shí)，由于精度較差，在鉆折流板管孔時(shí)，必須將管板和折流板重疊起來(lái)配鉆，鉆后再把折流板依次編號(hào)和方位圖，便于裝配。折流板應(yīng)按整塊圓板鉆孔，鉆完孔后再劃線切割成所需形狀。

2.2管子與管板的連接，常見(jiàn)的有以下幾種：a、強(qiáng)度脹b、強(qiáng)度焊c、強(qiáng)度脹加密封焊d、強(qiáng)度焊家貼脹。目前廣泛采用的是脹焊并用，這種方法可提高連接處的抗疲勞性能，消除應(yīng)力腐蝕和間隙腐蝕。對(duì)于焊接管接頭的檢測(cè)，目前普遍采用表面滲透或磁粉檢測(cè)方法控制接頭質(zhì)量，對(duì)于焊接接頭內(nèi)部缺陷并沒(méi)有任何檢測(cè)要求。

2.3容器大部分采用焊接工藝，必須對(duì)焊縫進(jìn)行消氫處理和焊后熱處理。焊接過(guò)程中，來(lái)自焊條、焊劑和空氣中的氫氣，在高溫下分解成原子狀態(tài)溶于液態(tài)金屬中，焊縫冷卻時(shí)，氫在鋼中的溶解度急劇下降，由于焊縫冷卻很快，氫來(lái)不及逸出，留在焊縫金屬中，過(guò)一段時(shí)間形成延遲裂紋。焊后對(duì)焊縫加熱至200℃，16小時(shí)，進(jìn)行消氫處理。焊后熱處理有將焊件整體或局部加熱到A線(相變點(diǎn))以下某一溫度進(jìn)行保溫，然后爐冷或空冷。其只要目的是消除和降低焊接過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力，避免焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋(氫裂紋)，恢復(fù)冷作而損失的力學(xué)性能等。需注意的是，管箱設(shè)備法蘭，為了保證其密封，往往要求整體熱處理后，再加工其密封面。

三、總裝工藝

換熱器的裝配工藝，也沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，只要講究合理，容易裝配，就是好工藝。根據(jù)不用公司的設(shè)備情況，先焊接接管或是管法蘭，沒(méi)有一個(gè)定論。以下是固定管板式換熱器的制造和裝配，其順序如下：

(1)將一塊管板垂直立穩(wěn)作為基準(zhǔn)零件;

(2)將拉桿擰緊在管板上;

(3)按圖將定距管和折流板;

(4)穿入全部換熱管;

(5)套入筒體

(6)裝上另一塊管板，并將全部管子的右端引入此管板內(nèi)，校正后將管板與筒體點(diǎn)焊好;

(7)在輥輪架上焊接管板與筒體聯(lián)接環(huán)縫;

(8)管子與管板的脹接或焊接，若采用焊接，則先點(diǎn)焊再將換熱器豎直，使管板處于水平位置，以便于施焊;

(9)裝接管、支座。接管可根據(jù)具體操作情況在筒體套入前定位開(kāi)孔，甚至裝焊在筒體上;

(10)殼層水壓試驗(yàn)，目的在于檢查脹管質(zhì)量，管子的質(zhì)量，筒體與管板連接的焊縫質(zhì)量，筒體的縱、環(huán)焊縫質(zhì)量等;

(11)裝上兩頭管箱;

(12)管程水壓試驗(yàn)，主要檢查管板與封頭聯(lián)結(jié)處的密封面，封頭上的接管焊縫質(zhì)量;

(13)清理、油漆

裝配是一個(gè)煩瑣的過(guò)程，但仍需注意對(duì)焊縫的探傷，和殼層、管程的試壓試驗(yàn)，以及保護(hù)法蘭密封面，最后注意裝配工時(shí)，按時(shí)交貨給客戶。

綜上所述是管殼式換熱器的主要制作工藝及其注意點(diǎn)，設(shè)計(jì)與制造按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。盡管工藝已經(jīng)成熟，但是沒(méi)有相應(yīng)的工藝設(shè)備條件及其技術(shù)也是難做成，材料、工藝，設(shè)備相輔相成。的泄漏、堵管、腐蝕等問(wèn)題。下面我們就一一解決：