1、強度脹接
強度脹接是為保證換熱管與管板連接的密封性能及抗拉脫強度的脹接。利用脹管器插入管口旋轉(zhuǎn),將穿入管板孔內(nèi)的管端部脹大,使管子達(dá)到塑性變形,同時管板孔被脹大,產(chǎn)生彈性變形。脹管器退出后,管板彈性恢復(fù),管子與管板的接觸表面產(chǎn)生很大的擠壓力,使管子與管板牢固地結(jié)合在一起,達(dá)到既密封又能抗拉脫力兩個目的。管板上的管孔,有孔壁開槽和孔壁不開槽2種,如圖1所示。
目前采用的脹管工藝主要有滾壓、水壓脹接、爆炸脹接3種。
脹接適用于設(shè)計壓力≤4 MPa,設(shè)計溫度≤300℃,無劇烈振動,無過大的溫度變化,無明顯的應(yīng)力腐蝕的場合。由于管子與管孔緊密貼合,可使管接頭減少介質(zhì)腐蝕,且能承受拉脫力。
2、強度焊接
換熱管和管板之間的焊接有端面焊接和內(nèi)孔焊接兩種結(jié)構(gòu)類型。端面焊接典型結(jié)構(gòu)如圖2所示。
管束與管板焊接連接的適用場合主要是:
(1)管間距太小或薄管板無法采用脹接時;
(2)熱循環(huán)劇烈和溫差較高時;
(3)壓力較高或連接緊密性有嚴(yán)格要求時。它能保證焊接接頭達(dá)到抗拉脫強度;
(4)維護(hù)有困難時,像原子能過程和某些化工過程中的換熱器。
端面焊屬于不*熔焊,按其使用要求不同,其施焊深度分為:
（1)強度焊接(保證換熱管和管板之間的連接強度);
(2)密封焊接(僅在于起到密封作用)。
端面焊接接頭具有焊接、外觀檢查與維修方便等優(yōu)點,應(yīng)用為廣泛。但管子與管板之間存在間隙,不適用于有較大振動及有間隙腐蝕的場合。
3、脹焊并用
當(dāng)密封性能要求較高、承受振動或疲勞載荷或有間隙腐蝕、采用復(fù)合管板時應(yīng)該選擇脹焊并用。
溫度和壓力較高,且在熱變形、熱沖擊、熱腐蝕和流體壓力的作用下,換熱管與管板連接處極易被破壞,采用脹接或焊接均難以保證連接強度和密封性的要求。目前較廣泛采用的是脹焊并用的方法。試驗證明,脹焊并用提高了接頭的抗疲勞性能,可以有效地消除應(yīng)力腐蝕和間隙腐蝕,提高其使用壽命。另外脹焊結(jié)合,管程介質(zhì)對管板的傳熱面積比殼程介質(zhì)對管板的傳熱面積大許多倍,尤其是厚管板的情況。這可減少管板兩側(cè)的溫度差,減少管板翹曲,利于管板密封的可靠性。
脹焊連接按脹接和焊接要求不同,可分為強度焊+貼脹、強度焊+強度脹、強度脹+密封焊、強度脹+貼脹+密封焊、強度焊+強度脹+貼脹等。
