一種用于換熱器的換熱裝置的加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工制造領(lǐng)域，具體涉及一種換熱器的換熱裝置的加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]換熱器是進(jìn)行熱交換的常用設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化工、石油、石油化工、電力、輕工、冶金、原子能、造船、航空、供熱等行業(yè)中。列管式換熱器因具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、可靠性高、適應(yīng)性大、材料范圍廣等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)主要包括有殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的換熱裝置，換熱裝置主要包括有若干根換熱管和設(shè)置在換熱管兩端的管板，由于換熱管數(shù)量眾多，使得換熱管與管板之間的連接成為換熱器制造過程中最為繁瑣的工序；并且，由于換熱裝置位于換熱器殼體內(nèi)，而在工作狀態(tài)下，換熱器的殼體內(nèi)部處于大溫差和高壓力的狀態(tài)，所以對換熱裝置的加工制造要求非常高；而且，目前大多被進(jìn)行熱交換的物質(zhì)通常都具有一定腐蝕性，所以也進(jìn)一步的提高了對加工制造的要求。
[0003]目前，換熱管與管板之間連接方式通常為焊接，即先在管板上開始與換熱管相配合的通孔，然后將若干根的換熱管逐根的焊接在管板上，由于施焊工藝比較簡便，一般的制造單位可方便的施工，所以目前應(yīng)用極廣。
[0004]但是，由于焊縫設(shè)置在管板上，在焊縫處換熱管與管板之間容易出現(xiàn)間隙，所以在焊縫處容易出現(xiàn)間隙腐蝕的情況；另外，由于在整個焊接過程中，管板上多個局部反復(fù)出現(xiàn)高溫，使得管板的內(nèi)應(yīng)力復(fù)雜，出現(xiàn)應(yīng)力集中，容易造成管板變形，而降低管板的抗疲勞強(qiáng)度、耐腐蝕、耐高溫以及耐高壓等能力，也使得在后續(xù)焊接過程中容易拉扯在先焊接的接頭，使在先焊接的接頭處出現(xiàn)被拉裂的情況，進(jìn)而也進(jìn)一步的降低了接頭處的可靠性；另夕卜，由于管板上的焊縫眾多，而且一側(cè)具有若干的換熱管，所以對這些焊縫進(jìn)行探傷檢索并不方便，也進(jìn)一步的增加了換熱裝置的制造難度。
[0005]所以，基于上述這些原因，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過深入的研宄，設(shè)計(jì)出一種適用于換熱器的換熱裝置的加工工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于:針對目前換熱器的換熱裝置在生產(chǎn)加工中存在的上述問題，提供一種用于換熱器的換熱裝置的加工工藝。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種用于換熱器的換熱裝置的加工工藝，
依次包括下述步驟:
(一)、分段制造:根據(jù)換熱裝置的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分段制造，分段制造的組件包括:管座和與所述管座連接的若干根換熱管，所述管座包括有管板和若干與所述換熱管相對應(yīng)的接頭，所述接頭與所述管板為一體式結(jié)構(gòu)；
(二)、組接接頭與換熱管:將若干根換熱管分別與各自對應(yīng)的接頭焊接，全部焊接完畢后得到換熱器的換熱裝置。
[0008]本發(fā)明的換熱裝置加工工藝，首先將換熱裝置分為管座和換熱管，而管座包括管板和與換熱管相對應(yīng)的接頭，然后再將換熱管與接頭對接，最后得到換熱裝置。較目前的換熱裝置加工工藝而言，本發(fā)明的加工工藝中，換熱管與管板之間的焊縫并不在管板上，而是換熱管與接頭處，所以，在換熱管的整個焊接過程中，并不會對管板帶來影響，首先是避免了在管板上形成縫隙，進(jìn)而避免了在換熱器工作過程中，在換熱裝置的管板處出現(xiàn)間隙腐蝕的情況；另外，由于整個焊接過程并不會對管板造成影響，所以管板本身的材質(zhì)和形狀都不會發(fā)生改變，管板的強(qiáng)度和剛度都能夠得到良好的保障，所以也使得，在后焊接的焊縫不對拉扯在先焊接的焊縫；而且，在每一道焊縫完畢后，都可以進(jìn)行探傷檢索，進(jìn)而也保證了換熱裝置質(zhì)量的可靠性。所以基于上述，通過本發(fā)明的加工工藝，不僅能夠大幅的簡化換熱裝置的加工工序，節(jié)約加工成本，而且，得到的換熱裝置的質(zhì)量和可靠性也得到了大幅提升。
[0009]作為優(yōu)選，所述步驟(一)中，所述接頭的長度保證在所述步驟(二)中能夠從管板的開口伸入焊條對從接頭盒換熱管的內(nèi)壁施焊，所述步驟(二)中，在焊接接頭與換熱管時，焊條由管板的開口伸入接頭內(nèi)部，從接頭與換熱管接縫的內(nèi)壁施焊。由接頭盒換熱管接縫的內(nèi)壁施焊，首先是減小了焊縫的長度，節(jié)約了焊接成本和焊接時間；同時，由于目前的換熱器中，換熱裝置的結(jié)構(gòu)各有不同，若干換熱管并列在管板的一側(cè)，當(dāng)換熱管之間的間隙較小時，若采用傳統(tǒng)對接方式，先焊接的換熱管必然會阻礙再后焊接的換熱管的焊接，給后續(xù)焊接帶來不便，所以在本發(fā)明的加工工藝中，焊條由管板開口伸入接頭內(nèi)，由接頭內(nèi)壁進(jìn)行焊接，使得在先焊接的換熱管不會阻礙后續(xù)的焊接施工，進(jìn)而極大的方便了焊接工序，降低了焊接難度。
[0010]作為優(yōu)選，所述步驟(二)中，在對若干根換熱管與管板之間進(jìn)行焊接時，先確定管板中心部位的接頭位置，然后以中心接頭的位置為圓心，對其他接頭按照距離中心接頭的距離逐圈的進(jìn)行劃分，再從中心接頭開始，由內(nèi)向外逐圈的進(jìn)行換熱管與接頭之間焊接。由內(nèi)向外的逐圈焊接，首先是方便了換熱管在焊接時的安裝夾持固定工作，同時也使得在整個焊接過程中，已焊接的換熱裝置結(jié)構(gòu)近似為對稱結(jié)構(gòu)，具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，保證焊接過程中的可靠性。
[0011]作為優(yōu)選，所述接頭上與所述換熱管配合的端部設(shè)置有環(huán)狀臺階，所述環(huán)狀臺階的內(nèi)壁與所述換熱管的外壁相配合，在所述步驟(二)中，進(jìn)行換熱管與接頭對接時，先將換熱管的端部放置在環(huán)狀臺階內(nèi)，然后在進(jìn)行焊接工作。環(huán)狀臺階與換熱管的外壁相配合，接頭與換熱管之間形成沉插結(jié)構(gòu)，不僅方便了焊接過程中，換熱管的定位，提高換熱管與接頭之間的對位精度，而且，由于環(huán)狀臺階包覆與換熱管外部，在焊接時，更有利于焊縫的完全封閉，提高接頭與換熱管之間的封閉連接質(zhì)量。
[0012]作為優(yōu)選，所述接頭的內(nèi)壁與所述環(huán)狀臺階交接部位還設(shè)置有第一坡口。
[0013]作為優(yōu)選，所述換熱管與所述接頭配合的端部還設(shè)置有與所述第一坡口相配合的第二坡口。
[0014]作為優(yōu)選，所述第一破口的角度大于所述第二坡口的角度。
[0015]作為優(yōu)選，所述來為第一坡口的傾斜角度為60?70°，所述第二坡口的傾斜角度為25?35°。
[0016]作為優(yōu)選，所述環(huán)狀臺階的厚度為I?2_，所述環(huán)狀臺階的長度為2?3_。
[0017]本發(fā)明的換熱裝置加工工藝中，通過設(shè)置坡口，保證了接頭與換熱管之間的接縫被焊透，進(jìn)而保證了焊接質(zhì)量；由于在焊接過程中，第一坡口朝向施焊人員，所以將第一坡口的傾斜角度設(shè)置為大于第二坡口的傾斜角度，首先是便于施焊人員的觀測，以此控制焊接過程中的焊接質(zhì)量，其次，由于第二坡口的傾斜角度較小，能夠有效的控制焊接過程中熔池的大小和位置，也進(jìn)一步提高了焊接質(zhì)量。
[0018]作為優(yōu)選，所述步驟(二)中，在進(jìn)行所述接頭與換熱管焊接時，每一道焊縫沿所述換熱管的徑向進(jìn)行分層焊接，每完成一層，先進(jìn)行探傷檢測，當(dāng)檢測合格后再進(jìn)行下一層的焊接，即，當(dāng)換熱管與接頭對位后，先焊接第一坡口與第二坡口相配合的底部位置形成第一層，然后進(jìn)行探傷檢測，探傷檢測合格后再沿所述換熱管的徑向由外向內(nèi)逐層焊接，并相應(yīng)的設(shè)置探傷檢測工序，如此重復(fù)，直至所述換熱管與接頭之間的接縫被焊滿。將接頭與換熱管之間的焊縫設(shè)置為多層焊接，在每一層焊縫完成后都設(shè)置探傷檢測，檢測合格后再進(jìn)行下一層的焊接，保證了換熱管與接頭之間的焊接質(zhì)量，特別是在每一層完成后都進(jìn)行探傷檢索，能夠及時的發(fā)現(xiàn)焊接缺陷，使在加工過程中能夠及時的補(bǔ)救，進(jìn)一步的提高了加工質(zhì)量。
[0019]作為優(yōu)選，以所有焊縫而言的以管板的中心接頭為中心成圈布置的焊縫，以及就具體的每道焊縫而言的以換熱管徑