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壳管式换热器及锅炉加工设备与系统解决方案
文章来源:苏州威德焊接器材有限公司  浏览人数:5789  发布日期:2009年6月23日
(此工艺结合德国TDA系列管板加工设备实施)
谨以此献给中国压力容器、锅炉、换热器、化工机械、能源、核工业和生化工程等壳管式换热器以及锅炉、化工机械产品加工制造行业。
 
第一章:管板加工 系统解决方案
 
管板焊接胀接工序:
    管板平整、开孔→板孔清洁清洗→管板测量→穿管→管板线胀接→管端切割或倒角(管板坡口或倒角)→管板自动焊接→管板段胀接→管件清洗→质量测试和效果验证;
管板胀接工序:
    管板平整、开孔→板孔勾槽→板孔清洁清洗→管板测量→穿管→管板段胀接→管端切割、倒角→管件清洗→质量测试和效果验证;
一、管板平整与管板开孔
    TDA不提供管板平整和开孔设备,但此两道机加工工序是管板产品加工的第一、二个主要工序,采用市场上质量和精度有保证的CNC数控加工中心或数控多头钻即可方便实现。
    此道工序的要领在于板面平整;保证板孔为标准的圆柱形、孔径精度在控制范围内、整块管板所有孔径误差越小越好。
二、板孔勾槽
    板孔勾槽主要是为了保证强度胀接效果,防止线胀胀接率不够或管板材质低下引起的胀接处泄露、以及长时间使用后由于震动引起的松动泄露。
    板孔勾槽一般为一孔双槽,槽宽均为3mm,槽间距6mm,槽深均为0.5mm~1mm,双槽居板孔中心位置为宜。
    采用TDA勾槽刀,方便快捷,一刀双槽自然形成。配合CNC数控加工中心、数控多头钻或者摇臂钻(精度差点比较伤刀具)使用即可。
    板孔勾槽要领在于槽位精准、刀具不伤板孔、两槽规则、槽沿无毛刺、效率够高、刀具不能夭折其内。
三、板孔清洁清理
    板孔清洁有利于减少因油污杂质引起的管板焊接缺陷、更能保证管板胀接质量和产品长期使用效果,降低产品泄露等问题,是保障产品应有的寿命的重要手段之一。
    板孔清洁多采用硬质高速旋转式清洁刷,速度快,效果好,不易掉碎,不伤板孔,且利用其高速选择摩擦产生的热量可去除板孔明显的水分和水汽,从而亦能减少后续焊接气孔的产生。
四、板孔测量
    检测板孔开孔精度与正圆度,把握板孔内径数据信息(抽检一部分板孔内径),有助于计算管板胀接率,是保证胀接效果的重要因素之一。
    采用常规的内径千分尺即可收集孔径数据。
五、管件准备与穿管
    管件准备主要指:一,使用标准比较高的管件(直径与壁厚符合国家相关标准的程度比较高);二,管件的正圆度较好;三,管件预制下料长度误差不易过大(长度误差在+3~5mm以内);四,管件清洁和防护保养;五,清理切割毛刺(小倒角)。
    穿管时,采用定长装置或者管板一端的管件约长出预定位置,为下道工序做准备。
六、管板线胀接
    管板线胀接主要为管板自动焊接和段胀接服务,是管板自动加工体系中不可或缺的主要设备和工序,亦是保障管板产品质量和形象的最重要手段之一。
    线胀接是在完成以上步骤的基础上,通过可调节定长四爪/六爪/八爪线胀接头胀接管板,使管口迅速扩展与板孔间断性紧密贴合。
    德国TDA管板线胀接设备的显著功效,可大幅度提高工效并让后续工作更有保障:
(1) 将管件固定于管板孔内,无需手工点焊,杜绝点焊点对管板件的损伤和对管板自动焊的影响;
(2) 校正管件的非圆度变形,消除管板自动焊接过程中的枪位手动调节,使焊道美观;
(3) 管件与板孔中心线重合,平均分布管周围间隙,消除管板胀接时管件变形不均的情况,同时为管板自动焊和管板段胀接奠定根基;
(4) 采用的定长胀头使管板一端线胀后管头长度一致,无需管头长度切平工序(已平头管件),管件在线胀接时产生的纵向微量伸展延伸至另一端;
(5) 线胀另一端时,采用中空线胀头,管件在线胀接时产生的纵向微量伸展延伸出管板,有效降低两管板间管件线胀伸展应力。单板式(U型板式)只采用此种线胀器;
(6) 采用此种线胀接方式,管件下料误差集中于管板一端,后续平切管工作只对一端进行;
(7) 四片/六片/八片扩胀爪形成的四/六/八个间距缝隙,不对管件施力,自然形成管件与板孔之间的细小间隙,可有效解决管板自动焊的焊接气孔气泡缺陷;
(8) 因中心重合,段胀接时管件均匀扩胀,消除管壁沿直径方向伸展变形不一致的缺陷,减小管件自身损伤,降低管件破裂所引起的泄露等故障,延长管板产品的使用寿命。
管板线胀接的要领在于:
(1) 先线胀的一端预留约长管头,或穿管时采用定长装置将一端管头全部平齐;
(2) 根据板孔和管件直径大小设置线胀扭力,确保线胀力度足够且不过胀;
(3) 先胀一端或两台线胀设备相继跟随预胀,保证一端平齐,减少后续工作量;
七、管端切割、坡口、倒角
    接上道工序,将管板一端可能出现的管头长短不一致的情况进行快速的切平,使其整个管板上的管头平齐。
    采用TDA气动管件定位切割设备,利用气压驱动中心定位器将切割设备锁住定位于管件内,启动快速旋转的平头刀具对内凹、平头、外凸式的管头进行手动进给定长切割。更换带角度的刀片可方便实现快速坡口或倒角。管件下料比较精确和无斜口的情况下,可省略切割平头工序
    管端切割、坡口、倒角的要领在于定位器与管孔中心重合,安装孔内切割刀片可有效切齐内凹式和平头式管头,且不伤管板;定长设置精确并锁定,保证所有管头切割后长度一致;切割过后再实行坡口或倒角。
八、管板自动焊接
    以上所列工序实施,为保证焊接胀接质量和焊道成型,为提升产品质量和形象做铺垫。管板自动焊机,既要体现焊接效率,又要保证焊接质量。作为管件全位置焊接工艺的典型应用,管板自动焊就要求焊接设备本身具备对各种焊缝位置的自动控制能力,自行调整焊接规范参数来实现管板全位置的自动焊接。
    结合德国TDA管板焊机实施能力,管板自动焊机须满足:
(1) 冷丝自动填丝+脉冲TIG焊接方式,满足管板焊接工艺需求;
(2) 焊接参数圆周分度自由设定的方式,保障恒速焊的全位置焊接质量与焊道成型;
(3) 微电脑操作平台,可断电存储多套焊接参数,方便使用时调用程序。
(4) 独特的焊接机头中心定位,确保旋转枪头轨迹与焊缝位置一致。定位器方便进出管孔,不受管板焊接时温度上升影响。定位器采集热度低,不过分传温给机头;
(5) 可设定点起弧位置与起收弧熔合过度,保证所有焊道外观一致和起收弧焊道质量。
(6) 焊枪和焊丝盘永远同向同步旋转,有效避免焊丝缠绕问题,更换焊丝方便、快捷;
(7) 枪体采用循环水冷却,有效保证长时间焊接作业;
(8) 枪头角度和半径自由调节,满足各种管件直径、焊接角度和深孔焊接需求。亦可方便实现单道焊与多道焊转换;
(9) 机头平衡悬挂,避免弧长不一致。同时方便焊枪就位,减少定位器异常损坏;
(10) 机头位置任意悬挂的平衡吊装置,轻松实现管板任意焊缝的焊接;
(11) 焊接位置三足平衡定长定位,保证每道焊位一致;
(12) 焊接电源所有控制集中于便携式远程微电脑控制器,可随意置于方便操作之位置,避免焊接工位与焊接电源间反复往来;
(13) 可方便数据采集,配备打印设备,可方便打印焊接过程中的相关数据;
(14) 焊接稳定,并能承受长期高温作业需求;
(15) 操作简单,使用方便。除第一道调整焊枪位置后,焊接过程中无需任何调节,显著减低劳动强度以及对操作者的技能要求;
(16) 多重保护方式、故障率低,有效保证设备使用寿命;
九、管板段胀接
    通常意义上的管板胀接指的是段胀接,有两种形式,一是先焊接再胀接(贴胀或强度胀),二是只强度胀接,板孔勾槽是保障段胀接可靠性的重要方式之一,同时,采用合适的胀接率是也是管板胀接效果的重要保障。
    管板段胀接以强行挤压管件,使其周长扩大、减小壁厚的为实施方式,迫使其与管板相互紧密结合防止泄露为目的。如何把握管板胀接率、管件胀接位置、管件膨胀位置两侧的过渡区损伤量等是管板胀接设备所必须具备的功能。
    胀接方式为自给式滚柱机械胀和液压机械胀最为有效,综合成本、胀接效率和质量、操作难度、安全系数、以及对管材损伤度而论,采用精良的、传统的自给式滚柱机械胀接,亦是最简单、最直接、最有效的方式。
(1) 管板材质强度高于管件,通过测量胀接前的板孔直径和胀接后的管孔内径,来判断胀接强度及效果。此方式约受管件壁厚误差影响;
(2) 驱动马达提供足够的胀接驱动力,配合精密滚柱胀接头。可提升胀接率到20%以上,充分满足强度胀接需求;
(3) 通过调整旋转扭力,控制不同管板材质、不同胀接方式需求的胀接效果;
(4) 自动回转功能,达到设定扭力后,驱动马达自动回转,将胀接头回旋退出,无需人为控制胀接过程;
(5) 安全灵活的持扶手轮,方便操作;
(6) 自由灵活的伸缩联接杆与变向旋转连接器,可轻松方便实现大范围管板孔胀接;
(7) 马达悬挂手推车,方便实现整机轻松位移;
(8) 定位自给式胀接头,利用轴芯快速旋转驱动滚柱,并被滚柱旋转带动连续推进,无需另加推进力。并可精确控制需胀接的任意有效范围,焊后胀接可精确定位胀接区域,消除管件管板间活动间隙,避免产品使用时因液体流动产生的震荡对产品质量的侵害;
(9) 精密加工的高强度滚柱与滚柱套,减小对管材的损伤,并有效降低升温时对硬度的影响,减小其本身磨损量的同时延长胀接头使用寿命。滚柱一端或两端为平缓过度区,避免管件胀接时产生极度转折引起壁厚变薄容易破列的危害;
(10) 种类繁多的胀接头形式和规格,满足不同行业产品及不同管径尺寸所需的胀接加工需求;
(11) 在某些特定产品(U型管双管板)加工时,可进行定长深孔段胀接,段胀深度可达4米,有效解决深孔胀加工难度大的问题。
 
第二章:完美产品的缔造者 您还需要
 
一、了解
    德国TDA产品体系在规划设计、设备制造、技术服务过程中严格奉行“前道工序为后道工序服务”、“一切工序以保障产品质量为根基,着重提升加工质量、效率和产品形象,降低操作难度和强度”的原则。TDA设备选用优质的原材料、运用先进的工艺实施手段来严格保障我们的产品质量和品牌名誉。在确保用户产品加工质量的前提下,实现了生产效率的极大提高,同时也降低劳动强度和对操作者技能的要求。
二、清楚
    我们可以为您提供的设备和服务包括以下内容:
    “板孔勾槽工具、管板线胀接设备、管件切割设备、管端倒角/坡口设备、管板段胀接设备、管板自动焊接设备、深孔自动焊接设备、各种零部件和配件、各种测量设备及工具”、“管板加工的系统解决方案、保证品质的优化工序”
    同时,我们还在管板的检维修方面储备了全系列的检维修工具和技术:
    “管件清洗设备、管件内切割设备、拔管与拉管设备”
三、确信
    度身定制的管板自动加工设备与先进工艺的完美结合,让管板加工的各道主工序变得更加轻而易举。
    今天TDA已经做好一切准备,愿毫无保留的将我们的新产品,新技术,新思路和全面的管板系列技术服务能力呈现给您,为您的生产提高效率、提高产品品质、增加产品收益,最终为您们创造更好的价值。
    拥有TDA系列加工装备,您便进入中国壳管式换热器和锅炉生产的最高加工能力行列。
四、行动
    通过以上介绍,或许您还不足以完全了解TDA的实施能力,没关系,我们已经准备好随时与您进行较高层次与深度的技术交流服务,我们的一切努力只为增强您的管板加工能力,愿您的公司能迅猛发展壮大。
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