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发布时间:2023-03-12
钛盘管的加工工艺论述
因为钛材具有优良的耐腐蚀性,故被广泛运用于石化、氯碱、冶金、电镀及航空航天等领域中因为钛是稀有金属,运用钛材制造设备的成本较高,但也具有运用寿命长、化学功能稳定、重量轻、结构紧凑和维护方便等优点。 在钛设备加工中,用钛管制成盘管式换热器已经成为主流措施
换热器重要的功能指标是换热面积,为了增大换热面积,进步换热效率,一般运用盘管方式来制造因为钛管单价高,因此在制造过程中不只要化繁为简,下降制造难度,确保各项尺度与形位公役契合纸要求,而且要严厉操控管材废品率,进步利用率,取得杰出的经济性。 1、矩形钛盘管零件
钛盘管运用管指定燃油气热风炉为宝钛股份出产的φ32mm×2钛管,牌号为TA2,钛管各项指标均契合相关标准要求
仔细分析纸,该套加热钛盘管实质为内、外两付矩形钛盘管并联而成额中左上钛法兰三通别离衔接表里两付盘管的上接口;右上钛法兰三通别离衔接表里两付盘管的下接口;内、外盘管合拼对接时,应以内盘管上下管口方位为基准,确定外盘管上下接口上弯方位,并取与大付盘管外部管壁平行,然后确保钛法兰副间以及钛法兰与管壁之间的平行度。 表里盘管圈数都为213/4圈,每圈升程δ为3mm钛支撑板,与双头U形螺栓双螺母紧固衔接,且一切尺度未注公役
由1可知,外盘管大外壁与电解槽壁空隙如下:
长度燃油气热风炉方向单边=(1300-1200-32)/2=34mm;宽度方向单边=(1150-1050)÷2=50mm,其间包括支撑钛板δ=3mm,M6U形双头螺栓紧固双螺母厚度以及外露2~3扣螺牙长度。 假如外壁尺度太大,会形成放不进电解槽的问题,所以有必要严控外盘管大外壁尺度,使其尺度≤1200mm×1050mm;内盘管内壁尺度为电镀工件有用工作区,所以也是重要操控尺度,即内盘管小尺度≥996mm×846mm;内、外盘管均通过4×R100×90°,完结4个角的圆弧过渡衔接。 φ32钛管壁厚为2mm,厚度中等;过渡弯头圆弧中心半径为R100mm,曲折半径不是很小,可以靠模冷弯工艺加工,但有必要经过钛管冷弯实验燃油气热风炉鉴定,以确保曲折处外观圆滑,无显着褶皱或变形;曲折起伏用圆弧样片查验,上直角查验渠道,查验直角是否垂直,然后确保表里矩形盘管的长宽尺度契合零件要求。
别的,每圈钛盘管中心距为47mm,扣除管径32mm,即得到每圈升程为47-32=15mm每付盘管都有6条,别离按照50mm×1100mm×δ3mm规格选取钛支撑条配钻φ7mm孔,与M6的U形双头螺栓合作紧固定型。 升程尺度为15mm,由6根钛支撑条来确保划线分配高度全体拼接时应先要确保液面高度,然后拼接半圆衔接三通,确保固定钛法兰中心距到盘管底面高度尺度为1270mm
2、加工工艺编列
一,加工钛法兰2片下料割钛法燃油气热风炉兰毛坯,外圆和内径各留车削余量5mm;以外圆定位车削内孔D为φ33mm;以内孔定位车削外圆d为φ90mm;划线、打样冲眼及钻孔为φ9mm。
二,加工M6双头钛螺栓下料钛棒料φ6mm长度L为95mm,切130根;两端头加工M6螺纹,加工长度L为15mm;以φ32mm圆管为内模,加工成形U形螺栓,要求两脚中心距为38mm,外观对中,端脚齐平。 钛盘管
三,外协采购M6钛螺母,厚度m为5mm,数量为130×4=520粒
四,加工钛支撑板下料钛板厚度δ为3mm,剪板尺度为50mm×1050mm,数量为6×2付=12条;因为每圈升程15mm已固定,即tanα已知,算出6根燃油气热风炉支撑板所在方位与一圈原点行程间隔,即可得到每根端头偏移量,以确定每条支撑板底圈的钛管中心方位;找到该点后,以其为基点,划线确定U形螺栓孔方位,严厉确保钛管中心距以及u型螺栓两脚中心距离;打样冲眼钻孔为φ7mm。 五,φ32mm×2钛管冷弯工艺鉴定参考资料钛盘管加热器冷加工成型时,曲折中径Y与打开中径X成正比关系为Y=KX,其间K≈0.83~0.93,取K值为0.91,算出曲折中径为Y=0.91×232=211.12mm;模具外径为(Y-32)=(211.12-32)=179.12≈179mm;用划针在钛管管壁上划长度距离500mm的2条线,作为90°冷弯后轴向方向位移丈量点;将前端划线处与d=1燃油气热风炉79mm的模具外沿相切点对齐定位,然后锁紧,待开动盘管机弯管抵达视点90°后限位主动断电;卸下弯管,调查弯头外表是否有起皱或扁管现象;将弯头放于直角丈量渠道,弯头一边外壁靠平基准边,另一边外壁与另一条基准边自然贴合;用圆弧样片内切弯头内壁进行透光性查验;将弯头放于直角丈量渠道,弯头两侧外壁贴紧基准边,此刻用直尺丈量先前划线处与另一条平行基准边的间隔L为433.5mm。 有了上述这些要害数值,可以核算并接连进行弯管加工了
六,焊接φ32mm×2直管内盘管绕制周长约为42m;外盘管绕制周长为(1.2-0.032+1.05—0.032)×22圈≈48m;宝钛股份φ32mm×2钛管标准燃油气热风炉长度为6m/根,故内、外盘管应先直管对焊别离为6或7根,每2根对焊接成12米长的直管;剪取φ3mm的钛焊丝,用硝酸或氢氟酸溶液进行酸洗,除净焊丝外表氧化膜;按焊接工艺标准,用丙酮或酒精清洗焊接接口以及两根管头50mm焊接热敏区;钛管上焊接渠道,用V型槽外圆定位直管对焊,焊缝不高于2mm,焊后用着色浸透方法查验焊缝。 七,用地模法焊接制造内盘管定型专用支架
在平坦钢板上划出矩形,尺度为994mm×844mm;用L30mm×30mm×3mm的角钢,切开6段1100mm长的分段,角铁背部与矩形概括线相切,角铁焊于矩形内部;焊接方位与钛支撑板间隔5mm相邻,用角钢背边相切于矩形概括线内燃油气热风炉焊接一个矩形体,即操控内盘管内壁小尺度996mm×846mm。 八,绕制内矩形盘管量距管端头500mm处划线,将划线处与模具外沿相切点对齐定位,然后锁紧,开动盘管机弯第1个90°弯头;卸下弯头,将弯头放于直角丈量渠道,弯头一边外壁靠平基准边,另一边找到1094.5mm处并划线,将划线处与模具外沿相切点对齐定位,然后锁紧,开动盘管机弯第2个90°弯头,弯好后复核内盘管长度中心距;将弯头放于直角丈量渠道,弯头一边外壁靠平基准边,另一边找到944.5mm处并划线,将划线处与模具外沿相切点对齐定位,然后锁紧,开动盘管机弯第3个90°弯头;弯好后复核内盘管宽度中心距,确保在878mm±2规模内即可;当12燃油气热风炉m直管加工完结时,将内盘管套在内盘管专用支架外,收紧已弯好的圆弧一端,V型块合作测出其到外壁长度L,在新的12m长管开始弯管时,扣除这长度即可继续进行加工;顺次重复以上操作,完结内盘管水平方向一切90°弯头制造。
九,绑扎并定型内盘管将绕制好的内盘管套在专用支架外:用V型块定位,清洗拼焊12m弯管段;由下至上逐层理顺钛管方位,升程15由15mm厚的木条操控;前后左右四个方向均匀下尺度,然后用铁线绑缚扎紧于立焊角铁上;当内盘管一切水平弯头固定好,上钛支撑架,与U形螺栓锁紧定型,双螺母副对顶防松;拆除内盘管专用支架,吊出内盘管放于渠道上,上下接口别离单配2个90°上弯弯头。 十,绕制外矩形盘管量距管端燃油气热风炉头300mm处划线,将划线处与模具外沿相切点对齐定位,然后锁紧,开动盘管机弯第1个90°弯头;将弯头放于直角丈量渠道,弯头一边外壁靠平基准边,另一边找到1234.5mm处并划线,将划线处与模具外沿相切点对齐定位,然后锁紧,开动盘管机弯第2个90°弯头,弯好后复核内盘管长度中心距在1168mm±3规模内即可;将弯头放于直角丈量渠道,弯头一边外壁靠平基准边,另一边找到1084.5mm处并划线,将划线处与模具外沿相切点对齐定位,然后锁紧,开动盘管机弯第3个90°弯头,弯好后复核内盘管宽度中心距在1018mm±3规模即可;当12m直管加工完结时,将内盘管套在内盘管专用支架外,收紧已弯好的圆弧一端,V型燃油气热风炉块合作测出其已有到外壁长度L,在新的12m长管开始绕弯时,扣除这长度L即可继续进行加工;顺次重复以上操作,完结外盘管水平方向一切90°弯头制造。
十一,用地模法焊接制造外盘管定型专用支架
在平坦钢板上划出矩形,尺度为1203mm×1053mm;用L30mm×30mm×3mm的角钢,切开成6段1100mm长的分段,角铁背部与矩形概括线相切,角铁焊于矩形外部,焊接方位与钛支撑板间隔5mm相邻,用角钢背边相切于矩形概括线外焊接一个矩形体,即操控外盘管外壁大尺度为1200mm×1050mm。 十二,绑扎并定型外盘管将绕制好的外盘管套入专用支架内:用V型块定位,清洗拼焊12m弯管段;由下至燃油气热风炉上逐层理顺钛管方位;前后左右四个方向均匀下尺度,然后用铁锨绑缚扎紧于立焊角铁上;当内盘管一切水平弯头固定好,上钛支撑架,与U形螺栓锁紧定型,双螺母防松;拆除外盘管专用支架,吊出外盘管放于渠道上;将内盘管装入外盘管内部,并调整四个方向距离均匀;别离以内盘管两个出口为基准,确定外盘管上下接口上弯方位,确保其与内盘管出口中心面同外盘管外壁面平行;截取外盘管2个接口与管底高度尺度1150mm。 十三,加工钛法兰三通别离量取内、外盘管上接口水平面中心距L1,表里盘管下接口水平面中心距L2,并别离以这两尺度进行半圆弯管制造;弯好后将弯头放于直角丈量渠道,弯头顶端顶紧横向基准边,外壁靠紧纵向平基准边,用直尺在燃油气热风炉纵向平基准边上量出136mm处并划线,按划线处用割管刀切断;如上重复过程3次,即得三通接头圆弧部分;找出半圆中心点,打样冲眼,上钻床,钻φ33mm孔;两段钛法兰与直管焊接,两个半圆管别离与表里盘管上下接口对焊,将焊接钛法兰的两根直管刺进φ33mm孔中,并用设垂直立面的方法定位两法兰的平面度,满意钛盘管加工精度要求;将加工完的钛盘管放入水池内通入10kg/cm2压缩空气,保压2h后若无泄露即为合格。 3、结语
通过分析得知,选用直管对焊,既确保了焊缝质量,又减少了现场焊接劳动强度与焊接风险通过详细核算,弯管一次性成型,没有废钛管被割除,提升了经济效益
按照本文所燃油气热风炉设计的计划,合理安排加工工艺,化繁为简,3天完结5套该钛矩形盘管加工任务,获得了用户的共同好评。 由此可见,挑选正确的工艺,不只在制造过程中能化繁为简,下降制造难度,又能严厉操控管材废品率,进步利用率,达到杰出的经济性
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