1·先焊后脹工藝的應(yīng)用分析
先焊后脹工藝的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用
換熱器制造廠歷來(lái)多采用先焊后脹工藝，而較少采用先脹后焊工藝。究其原因是與使用機(jī)械脹接法作為主要的脹管手段密切相關(guān)。因?yàn)樵跈C(jī)械脹管過(guò)程中，存在著摩擦并產(chǎn)生大量的熱必需用機(jī)油來(lái)潤(rùn)滑和冷卻，油液滲浸進(jìn)入脹接接頭的縫隙，要徹底清除干凈十分困難。夾縫中油水等雜物的存在，焊接時(shí)易于形成氣體，而這些氣體來(lái)不及逸出便存在于焊縫中。另一方面脹管區(qū)又往往堵塞了排氣通道，增加了焊縫中生成氣孔的可能性。采用先焊后脹工藝則可以避免上述不利因素，特別是對(duì)于鈦材和某些有色金屬，要求焊接的基本條件十分嚴(yán)格，不允許油水和鐵離子污染，選擇先焊后脹工藝更易保證焊縫質(zhì)量。
1.2先焊后脹工藝的缺點(diǎn)分析
①機(jī)械脹接法存在著固有的缺點(diǎn)，各管之間長(zhǎng)度不一，連接強(qiáng)度和緊密性不均；脹管接口的內(nèi)表面產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，給重復(fù)補(bǔ)脹帶來(lái)困難；管與管板材料的脹接的相容性有一定的限制，如：鈦管與碳鋼的脹接、鋁管與碳鋼的脹接等均受到了限制；勞動(dòng)生產(chǎn)率低，而且小管徑或厚壁管的脹接較困難等。
②管口環(huán)形焊道不均勻，由于管子與管板之間存在著0.2~0.5mm的裝配間隙，而且總是偏心配置，加上管子與管板孔的加工偏差，造成每一個(gè)管口的環(huán)形焊道不均勻。對(duì)于薄壁管很容易焊穿。
③存在一段長(zhǎng)15mm的非脹管區(qū)，GB151-99規(guī)定脹管區(qū)與焊縫的距離為15mm，目的是為了避開脹管力對(duì)焊縫的破壞。此非脹管區(qū)內(nèi)存留著氣體，當(dāng)換熱器受熱后其體積膨脹，產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力，可能對(duì)焊縫或脹接造成破壞。另外為了充分利用管板的設(shè)計(jì)厚度，管板厚度內(nèi)的脹管區(qū)總是越長(zhǎng)越好。長(zhǎng)15mm的非脹管區(qū)，對(duì)于厚管板而言，消極效果不明顯，但對(duì)于薄管板，則不可小視。
④管子伸長(zhǎng)損傷焊縫，機(jī)械脹管使管壁減薄，管子伸長(zhǎng)，對(duì)焊縫損傷。
⑤焊接時(shí)在管口處形成焊瘤，管口收縮和變形給以后的脹管作業(yè)帶來(lái)困難。為了使管接頭順暢地進(jìn)入管孔中，則有必要對(duì)管口焊接提出較高的要求。
2·先脹后焊工藝的應(yīng)用分析
2.1先脹后焊工藝的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用
①?gòu)?qiáng)度脹+密封焊時(shí)，由于密封焊僅能起輔助性止漏作用，而先脹后焊則可以在焊接前進(jìn)行脹接后的強(qiáng)度試驗(yàn)（水壓試驗(yàn)），因而保證了脹接連接的可靠性。
②先脹后焊使管子與管板的連接可以避免產(chǎn)生焊接裂紋。特別是在管子、管板材料差異較大的情況下，采用先脹后焊的方法亦可較好地保證其焊接質(zhì)量。
③小管徑采用脹后焊接可以提高其連接接頭的抗疲勞性能。
④焊接在脹管后進(jìn)行，避免了脹接力對(duì)焊縫破壞的可能性，可以實(shí)現(xiàn)管板厚度內(nèi)的全程脹管，有效地利用了管板的設(shè)計(jì)厚度。
2.2先脹后焊工藝的缺點(diǎn)分析
先脹后焊時(shí)，由于脹接時(shí)的潤(rùn)滑油難于用經(jīng)濟(jì)的方法進(jìn)行清洗，焊接時(shí)易于形成氣體，而這些氣體來(lái)不及逸出便存在于焊縫中，特別是進(jìn)行氬弧焊的密封焊時(shí)，收弧封口處往往出現(xiàn)氣孔，影響焊縫質(zhì)量，因此一般應(yīng)避免采用有機(jī)潤(rùn)滑劑，而用二硫化鉬加水等無(wú)機(jī)潤(rùn)滑劑。隨著橡膠脹管新技術(shù)的應(yīng)用，先脹后焊工藝的應(yīng)用亦日趨廣泛。橡膠脹管新技術(shù)是一種以液壓為動(dòng)力，以橡膠為脹管媒介體的脹管工具。利用此工具，先脹后焊可以順利進(jìn)行，不必使用任何潤(rùn)滑劑，不存在油污染和鐵離子污染，能保持接頭的清潔和干燥，脹接后可立即進(jìn)行管口的焊接作業(yè)。
橡膠脹管壓力在400MPa以下可隨意調(diào)節(jié)，即可用于強(qiáng)度脹也可用脹接，尤其適用于定位脹。接頭連接的松緊程度很容易通過(guò)調(diào)節(jié)脹管壓力來(lái)控制。因此，焊接過(guò)程中生成的氣體可以通過(guò)接頭的空隙釋放。另外，脹管后管子擴(kuò)大與管板孔相貼合，管孔變得很圓整，管子與管板孔同心，原有裝配間隙基本消除，給焊接創(chuàng)造了十分良好的條件，同時(shí)，管口擴(kuò)大，讓脹管容易插入管孔中，亦便于焊后的脹管。
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