一种防开裂换热管管端坡口结构及其加工方法技术

技术编号:44163977 阅读:24 留言:0更新日期:2025-01-29 10:36
本发明专利技术公开了一种防开裂换热管管端坡口结构及其加工方法,所述加工方法包括建立换热管管端坡口结构计算模型步骤以及基于换热管管端坡口结构计算模型加工换热管管端坡口结构步骤;换热管管端坡口结构包括换热管、管板,管板上设有多个管孔,管孔边缘设有第一坡口;换热管同轴插接在管孔内,换热管管端的内壁设有呈内V型坡口或内圆弧型坡口的第二坡口,第二坡口的根部超出管板的端面;换热管、管板焊接为整体。本发明专利技术有益效果是:建立换热管管端坡口结构计算模型,并结合模型在管板和换热管的管端加工坡口,管端的坡口为内V型或内圆弧型,改变换热管的管端形貌,改变换热管的焊接应力分布,有效防止管端开裂、管口污染,提高了换热器的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及焊接领域,尤其涉及一种防开裂换热管管端坡口结构及其加工方法


技术介绍

1、换热器中的换热管作为热交换的主要媒介,在冷凝器中扮演着关键角色。由于常处于腐蚀、氧化及高压等复杂工况下,并受设备振动等因素影响,换热管往往面临局部或整体失效的风险,这些问题最终可能影响换热器的正常运行。奥氏体不锈钢材料韧性好、焊接性强,同时具有较好的耐腐蚀性、耐磨、力学性能和韧性,以及优良的可加工性及可焊接性,使其成为业界被普遍选用的热交换器用换热管材料,被广泛应用在石油、化工及医疗器械等工业领域。然而奥氏体不锈钢对铜等低熔点物污染很敏感,实际生产应用中由于铜污染造成焊接裂纹、热加工裂纹的研究和案例很多。传统的换热管与管板焊接方式一般是将换热管穿过管板后,在管板上开设坡口, 再将两者焊接在一起。在焊接应力集中的作用下,由铜污染造成的开裂更加敏感和严重,管端开裂失效如图12、图13所示。裂纹都是从管端内侧开始沿管端厚度和内壁纵向扩展。

2、如图3~图6所示,目前管式热交换器设备的传统换热管1’的管端为i型坡口11’,在传统管板2’焊接时经常出现管端裂纹,主要由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种防开裂换热管管端坡口结构加工方法,其特征在于,包括建立换热管管端坡口结构计算模型步骤以及基于换热管管端坡口结构计算模型加工换热管管端坡口结构步骤;

2.根据权利要求1所述的防开裂换热管管端坡口结构加工方法,其特征在于:所述前半椭球体热源模型内任一点的热流表达式为:

3.根据权利要求1所述的防开裂换热管管端坡口结构加工方法,其特征在于:焊接层数为2层,第一层焊接电流:120A,焊接电压:12V 焊接速度:160mm/min;第二层焊接电流:122A,焊接电压:12V 焊接速度:120mm/min。

4.根据权利要求1所述的防开裂换热管管端坡口结构...

【技术特征摘要】

1.一种防开裂换热管管端坡口结构加工方法,其特征在于,包括建立换热管管端坡口结构计算模型步骤以及基于换热管管端坡口结构计算模型加工换热管管端坡口结构步骤;

2.根据权利要求1所述的防开裂换热管管端坡口结构加工方法,其特征在于:所述前半椭球体热源模型内任一点的热流表达式为:

3.根据权利要求1所述的防开裂换热管管端坡口结构加工方法,其特征在于:焊接层数为2层,第一层焊接电流:120a,焊接电压:12v 焊接速度:160mm/min;第二层焊接电流:122a,焊接电压:12v 焊接速度:120mm/min。

4.根据权利要求1所述的防开裂换热管管端坡口结构加工方法,其特征在于:所述第二坡口(11)为内v型坡口或内圆弧型坡口。

5.一种根据权利要求1~4中任一项所述防开裂换热管管端坡口结构加工方法制造的换热管管端坡口结构,包括换热管(1)、管板(2),其特征在于:所述的管板(2)上设有多个用于插设换热管(1)的管孔,所述管孔的前端面上设有第一坡口(21);所述的换热管(1)同轴插接在管板(2)的管孔内,所述的换...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘明洲苏诚贺艳明闾川阳罗霞李阔翁骏杰章燕飞俞超陈红蔚周际华李方斌
申请(专利权)人:浙江久立金属材料研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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