クラッドパイプとバイメタル管板の爆発溶接

Feb 25, 2023

管状熱交換器では、チューブと管板の間の接続は通常、機械的な拡張と解凍によって行われます。これらの方法は、一定の引張強度と気密性を得ることができますが、材料や操作条件によって制限されることが多く、目的の結果を達成することは困難です。特に薄肉、小径の異種金属管と管板の接続。たとえば、チタン、鋼、銅 - 鋼、ステンレス鋼 - 鋼など、この 2 つの方法を使用することは非常に困難です。さらに、機械的膨張は、使用温度と圧力が低い場合にのみ信頼できます。そうしないと、完全性が不十分なため、標準と要件を維持するのに十分ではない可能性があります。内部残留応力が解放されると、ジョイントの破損につながりやすくなります。さらに、熱サイクルと機械的振動も故障の原因です。操作の難しさに加えて、融接は同じ溶接品質を維持することはできません。品質もバラバラです。したがって、チューブとチューブシートの接続方法は、より良い技術を模索する必要があります。
チューブとチューブシートの爆発溶接熱交換器は、爆発物をエネルギーとして使用して、それらの間の緊密でしっかりした溶接または接続を形成する新しい技術です。

爆発溶接技術を採用して熱交換器とパイプシートを溶接し、顧客に大きな経済的利益をもたらします。特に異種材料や高温・高圧容器の場合、爆発溶着は大きな優位性を発揮します。少量の充電条件で、満足のいく品質と技術的成果が得られました。

パイプとチューブシートの爆発的溶接技術は、チューブをチューブシートの穴に挿入するだけでなく、穴の間に一定の隙間を保ちます。爆薬はパイプ内に所定の方法で配置され、その中に起爆装置が挿入されます。爆薬の設置と爆発の後、パイプの外壁はチューブプレートの穴の内壁と溶接されます。



厚肉管と管板を熱交換器として組み合わせることで、爆発的に膨張する管と密封溶接の方法が確立されます。この工法は、引抜き力が大きく、溶接時の気孔がなく、高温高圧下での熱交換器の長期使用に耐え、信頼性が高いという特徴があります。さらに、厚肉の小径パイプのチューブ除去プロセスは簡単で安全であり、特にコストを節約できます。

機器の完全なセットとして、熱交換器は最も典型的な製品の1つであり、板金爆発溶接技術とチューブ爆発溶接技術、およびチューブとチューブの爆発溶接技術の両方を使用しています。この技術的改善は、主に次の 5 つの利点に分類できます。

1.通常の炭素鋼の代わりに複合材料を使用して熱交換器を作成すると、機器の耐用年数を大幅に改善し、製品の品質を向上させ、正常な生産を確保できます。

2. 純粋な貴金属を複合材料に置き換えることで、大量のレアメタルを節約し、設備のコストを削減できます。

3.純粋な圧延プロセスの代わりに爆発プラス圧延プロセスを使用して、交換管バンドルとして使用できるバイメタルチューブを製造すると、熱伝達効率が明らかに向上します。

4.パイプとチューブシートの間の接続に爆発溶接を使用すると、シールの信頼性が向上し、機械的な拡張パイプと比較して手作業が削減されます。融接に比べ、溶接部の耐食性を飛躍的に向上させることができます。同時に爆発溶接による膨張効果により、管と管板の隙間をなくし、隙間腐食を回避することができます。特にバイメタル管板を使用する場合、管板と管板の爆発溶接同時に実施できます。

5.複合材料の適用により、パイプとシェルに異なる中程度の耐食性を要求できるようになるだけでなく、パイプとシェルにそれぞれ同じ材料を使用することも可能になります。これは、電気化学的腐食を回避するのに役立つだけでなく、フランジ接続なしでシリンダーとチューブ シート間の溶接構造の使用を容易にします。