換熱器管板焊接變形原因分析

發(fā)布時(shí)間：2014-5-19 瀏覽：2368

　　換熱器是化工廠中重要的化工設(shè)備之一，換熱器完好與否對(duì)化工生產(chǎn)影響巨大。換熱器在使用過程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)管板變形，造成密封面緊固不嚴(yán)的現(xiàn)象，使換熱器無法正常運(yùn)行，造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。那么換熱器管板焊接變形的原因是什么呢？

　　焊接后密封面變形多為不規(guī)則的波浪狀，一般偏差為1~3mm，最大偏差為5mm。產(chǎn)生這種變形的根本原因是構(gòu)件在焊接過程中，溫度分布極不均勻，焊縫處及焊縫的焊接側(cè)為高溫區(qū)域，冷卻后產(chǎn)生的收縮量大，而低溫區(qū)域收縮量小，這種不平衡導(dǎo)致了管板形狀的改變，形狀改變的大小與具體結(jié)構(gòu)、焊縫的位置和焊縫本身的收縮量有關(guān)。使焊接次第合理化焊接時(shí)，焊接次第和焊接方向的不同，也會(huì)影響焊接應(yīng)力的散布和大小，從而招致變形。在殼體與管板焊接時(shí)，無論是打底層、填充層還是蓋面層都應(yīng)對(duì)稱施焊、分段焊，盡量使熱量平均輸入，以使應(yīng)力分散，變形減少;在管束焊接時(shí)應(yīng)堅(jiān)持對(duì)稱施焊、分散焊的準(zhǔn)繩，并劃分焊接區(qū)域，不管幾個(gè)人施焊，都要嚴(yán)厲按焊接次第停止。

　　管束焊接時(shí)熱輸入不均勻?qū)е碌淖冃?在以往管束焊接的過程中，焊工操作時(shí)從一端向另一端順序施焊，從而使管板局部受熱嚴(yán)重，焊接區(qū)溫度較高，待焊接區(qū)溫度較低，這樣由焊接引起的橫向收縮變形和縱向收縮變形導(dǎo)致了管板的撓曲變形。

　　管板與殼體焊接時(shí)引起的角變形 管板與殼體焊接時(shí)，由于焊縫的橫向收縮導(dǎo)致了角變形，其變形量與板厚、焊縫尺寸和焊接線能量等有關(guān)，這是使密封面變形的主要因素。

　　當(dāng)管板較薄、剛性比筒體小時(shí)，在橫 向收縮應(yīng)力作用下，較容易產(chǎn)生角變形。

　　當(dāng)對(duì)接間隙、坡口角度、焊角尺寸過大時(shí)，使得焊縫橫截面積增大，所需焊接線能量也隨之增高，焊接線能量增加后，受熱點(diǎn)的熱膨脹加劇，熱膨脹的金屬由于受到附近溫度較低 區(qū)金屬阻礙面的擠壓，產(chǎn)生壓縮并發(fā)生塑性變形。同時(shí)由于焊接面的溫度高于背面，焊接面產(chǎn)生的壓縮塑性變形大于背面，有時(shí)背面甚至在彎矩作用下可能產(chǎn)生拉伸塑性變形，因此在冷卻后會(huì)發(fā)生較大的角變形。這種情況可以減小坡口角度和熔敷金屬量管板焊接時(shí)，在保證焊透及焊接強(qiáng)度的前提下，盡量減小坡口角度和熔敷金屬量，以限制熱量過多的輸入。

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