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換熱器的換熱效果及焊接成型工藝

來源:鈦板,鈦棒,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2016-1-12 12:40:01
鈦換熱器選用優質鈦管制成。在物理性質上,鈦管具有質量輕,機械性能優越等多種優點。鈦的強度大,純鈦抗拉強度最高可達180kg/mm2。有些鋼的強度高于鈦合金,但鈦合金的比強度(抗拉強度和密度之比)卻超過優質鋼。此外,鈦合金有好的耐熱強度、低溫韌性和斷裂韌性。工業純鈦可廣泛使用于有機化合物、堿溶液、以及鹽溶液等介質中,且不易與之發生反應,耐腐蝕性優良;純鈦在常溫下對低濃度的鹽酸、硫酸、硝酸等無機酸具有良 好的耐腐蝕性;但隨著介質濃度以及工作溫度的增加,工業純鈦易與上述無機酸發生化學反應,使得鈦的耐腐蝕性降低,因此,在換熱過程中應當注意介質的濃度與工作溫度。
 
采用爆炸焊接技術實現金屬薄壁鈦管和管板的焊接成型,不僅提高了生產效率、降低了加工成本,而且提高了換熱器的使用壽命和安全生產,因此具有重要的工業應用價值。同時,通過試驗裝藥參數的優化和精確控制,可望在工廠內部建成爆炸焊接成型車間,將會大大降低生產成本。
鈦管-管板爆炸焊接成型涉及稀有金屬薄壁長形管件和管板的多點同時爆炸焊接成型和界面微觀分析問題。
鈦管-管板爆炸焊接有以下幾個關鍵技術需要解決:
(1)鈦/鋼進行爆炸焊接時,如果裝藥參數控制不好,易導致界面高溫而使界面產生金屬間化合物,這將大大降低復合管的傳熱效果。因此內部換熱鈦管或鋯管的爆炸焊接裝藥工藝是成功爆炸焊接的關鍵之一。
(2)—般來說,復合管的外管和內管的壁厚僅1~2mm。而超薄金屬復合材料尤其是超薄管材在爆炸焊接過程中易產生裂紋甚至斷裂,因此對于炸藥爆速和裝藥厚度都要進行精確控制。
(3)耐海水腐蝕高效復合管不僅要節約稀有金屬材料,而且要實現高效換熱,而高效換熱的關鍵是復合管的結合界面必須是優異的微小波狀界面,而微小波狀界面的形成就要求裝藥參數的精確優化和設計。
 
鈦換熱器的換熱效果與換熱器的物料及工藝特性有很大的關系。物料在濃縮過程中,溶質或雜質常在加熱表面沉積、析出結晶而形成垢層,影響傳熱;有些溶質是熱敏性的,在高溫下停留時間過長易變質;有些物料具有較大的腐蝕性或較高的粘度等等。采用爆炸焊接成型工藝,同上述各種脹管技術比較,具有以下幾個突出優點:
(1)由于爆炸焊接屬一種特殊的壓力焊接,因此可實現用常規焊接和脹管方法無法實現的鋯、鈦管材與鋼等異形金屬之間的焊接;
(2)由于爆炸焊接界面屬于原子之間的固相結合,因此換熱器換熱管與管板之間的焊接強度高,既保證了換熱器的安全性,又大大提高了換熱器的使用壽命;
(3)由于爆炸焊接可實現多點同時起爆,因此生產率高,可一次實現一臺換熱器所有管子與管板的焊接成型。
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