換熱器管頭焊接熔導焊

A. K-TIG焊接技術是什麼

「2019』中國焊接產業論壇——高效焊接技術及應用」於2019 年6月22-24 日在上海召開。本次會議由中國焊接協會主辦，中國機械工程學會為指導單位，美國焊接學會、新加坡焊接學會、中國電器工業協會電焊機分會、北京工業大學和上海交通大學協辦，中國焊接協會焊接設備分會承辦，上海庫茂機器人有限公司和深圳市麥格米特焊接技術有限公司為支持單位，《焊接》、《電焊機》、《金屬加工》、《焊接技術》、《CHINA WELDING》、《機器人技術與應用》、《機械製造文摘——焊接分冊》為宣傳媒體。
大會現場
大會組委會榮譽主席、中國機械工程學會監事長宋天虎先生；美國焊接學會亞太區總經理溫惠娟女士；大會副主席/新加坡焊接學會副理事長孫政先生、中國焊接協會副會長/中國石油天然氣管道科學研究院黨委書記王魯君先生、中國焊接協會副會長/天津世紀五礦貿易公司董事長馮美娟女士、中國焊接協會副會長/北京工業大學機電學院智能成型裝備與系統研究所所長盧振洋教授、中國焊接協會副會長/太原重工股份有限公司總工程師陳清陽先生、中國焊接協會副會長/江蘇博大數控成套設備有限公司謝偉新董事長、中國焊接協會副會長兼秘書長/哈爾濱焊接研究院有限公司總經理李連勝先生；大會執行委員會副主席/中國焊接協會副秘書長吳九澎先生、中國焊接協會教育與培訓委員會副理事長兼秘書長陳樹君先生；中國焊接協會焊接設備分會副秘書長/國家電焊機檢測中心主任楊慶軒、中國焊接協會焊接設備分會副秘書長劉斌先生、上海庫茂機器人焊接有限公司董事長俞俊承先生、深圳市麥格米特焊接技術有限公司產品總監何志軍先生。來自國內外焊接高校、研究院所、焊接企業和製造企業的焊接專家、工程技術人員、行業領導和企業家等280多位代表參加會議。
大會現場
中國焊接協會副會長柳錚先生主持了大會開幕式並進行嘉賓介紹，他代表論壇組委會向各位的到來表示熱烈的歡迎和衷心的感謝。中國機械工程學會監事長宋天虎先生作了主題為「走向焊接製造高質量發展的新時代」報告，前瞻性的指導和介紹焊接行業的發展趨勢由「製造大國」向「製造強國」轉型的，要充分認識製造業核心競爭力的重要性；全面開展質量提升行動，推進與國際先進水平對標達標，弘揚「工匠精神」，來一場中國製造的品質革命。以高標准促進高質量，是以質量變革為核心，一是著力提升要素投入質量；二是全面提升產品供給質量；三是穩步提高產業發展質量，從而促進我國包括焊接在內的製造業邁向全球價值鏈的中高端。讓中國的產品成為世界的品牌。
中國機械工程學會監事長宋天虎先生

中國焊接協會副會長兼秘書長李連勝先生代表論壇主辦單位致歡迎詞。
中國焊接協會副會長兼秘書長李連勝先生
美國焊接學會亞洲區總經理溫惠娟女士
2019』中國焊接產業論壇圍繞「高效焊接技術及應用」這一主題，匯集了14 篇專題報告，國內外專家學者共同研討，展開討論、交流，協同推進焊接技術的研究、應用和發展，引導行業合理應用和推廣的焊接技術。中國焊接協會副會長李連勝、盧振洋、柳錚、陳清陽等人聯合主持了專題技術報告。
中國焊接協會副會長柳錚先生
中國焊接協會副會長盧振洋
中國焊接協會副會長陳清陽
南京理工大學王克鴻教授主要對「數字化焊接車間系統技術及應用」進行講解。結合船舶鈦合金構件製造、兵器超高強鋼焊裝、航發典型構件焊裝數字化車間和智能化單元的實際應用，分析介紹了典型焊裝車間的技術現狀，提出了焊裝車間數字化理念，介紹了典型高效低耗焊接工藝與智能化單元裝備技術及應用情況。
廣東省焊接技術研究所張宇鵬主任對「中大厚度鈦合金高效焊接技術發展現狀」進行了介紹。小型精密鈦合金件的焊接製造技術日益成熟，激光、TIG、等離子、電子束等焊接工藝均有應用，為進一步提升效率，人們也在嘗試用K-TIG、激光窄間隙、潛弧焊、激光和等離子復合焊接、葯芯焊絲等新技術焊接鈦合金。析鈦合金高效焊接技術發展趨勢和應用前景。
上海交通大學華學明教授對「智能化焊接技術的現狀與發展趨勢」進行了講解。報告主要介紹先進焊接新方法的發展及在工業應用中的狀況、基於物聯網的焊接裝備及焊接過程監控平台構建及應用案例、機器視覺技術在焊接技術研究中的應用狀況、機器人智能焊接技術、人工智慧在焊接中的應用前景等內容。
北京賓士汽車張霆經理對「輕量化車身連接技術在生產領域中的應用」介紹整車生產企業在輕量化車身製造過程中應用的各類連接技術及質量控制方法等內容。連接技術將涉及傳統電阻點焊、氣體保護焊、激光焊接等熱連接技術，以及粘接、鉚接、射釘連接等冷連接技術。
哈爾濱威德焊接自動化系統工程有限公司張焱副總經理作了「基於視覺規劃的全自動管子管板高效焊接技術」報告。針對大型管板換熱器的結構特點，通過自主研發的軟體讀取管孔CAD圖紙坐標，通過建立管板實際位置數模方程，計算出管板每個孔的理論空間位置，軟體通過原點孔識別和理論空間位置的比對，規劃出檢測系統空間行走軌跡，開發高精度管孔坐標識別方法，識別出管孔空間實際位置，繼而完成管子管板接頭的全自動焊接過程。
中聯重科股份有限公司中央研究院技術中心主任王霄騰作了「Tri-Arc雙絲高效焊接方法在實腹式高強鋼結構中的應用」的報告。Tri-Arc雙絲電弧焊是一種新型的低焊接熱輸入的高效電弧焊接方法，針對Tri-Arc雙絲電弧焊接方法在實腹式高強鋼結構的應用，對不同參數組合下的焊接熱輸入、焊接變形、焊接應力的變化規律進行了研究探討。
南通中遠海運川崎船舶工程有限公司製造本部許迎春副本部長作了「高效焊接技術在造船領域的應用」報告。主要介紹了國內外各種高效焊接技術、焊接裝備在造船各個階段的使用狀況。
OTC日本 FA機器人事業部技術部楠本太郎先生作了「機器人高效高品質焊接技術的開發」報告。為了能夠對應焊接機器人生產線的高使用率生產，Synchro Feed超低飛濺焊接系統實現了300A電流的100%使用率。介紹性能進一步優化，實現最大使用電流400A的Synchro feed 新焊接系統及技術。
松下焊接（唐山）技術應用中心翁濤主任作了「高密度主動送絲技術及其應用」報告。針對松下智能電源融合型Super Active TAWERS焊接機器人，介紹一種SAWP（主動送絲控制）技術，它使用推拉絲焊槍，採用高精度大功率伺服電機，通過專利焊接波形和主動送絲控制相結合，實現和短路頻率相匹配的焊絲回抽，抽拉絲頻率最高可達到180次/秒，從而進一步壓縮弧長，抑制熔池振盪，並可在全電流段大幅度降低焊接飛濺的同時，實現高速高效焊接，配合HBC熱平衡控制焊接工法，有效控制了焊接熱輸入量的分配，細化晶粒，提升焊縫綜合力學性能，尤其適用於薄板高速焊接，廣泛應用於汽車零部件、五金鈑金等行業。

機器人在線互聯網事業部姚金總監作了「焊接行業的互聯網開show」報告。對B2B平台角度，用數字和用戶行為鏈來看焊接行業。
深圳市麥格米特焊接技術有限公司何志軍總監作了「基於高頻軟體焊接波形調制的智能弧焊電源的研究與設計」的報告
艾美特焊接自動化技術（北京）有限公司楊旭東執行董事作了「艾美特高效率高質量自動化焊接技術及其智能化」報告。艾美特焊接自動化技術（北京）有限公司分享了十多年來研發並成功應用的多絲共熔池埋弧焊接、多細絲堆焊、熱絲TIG焊接、變極性等離子焊接等高效高質量焊接技術，以及它們的自動化、信息化和智能化解決方案。
Fronius（伏能士）研發部專家Dr.Stephan SCHARTNER作了「新型電弧控制系統對GMAW雙絲焊的影響」報告。Fronius 在TPS/i系列的開發過程中取得技術新突破，推出全新TPS/i TWIN Push 焊接系統。就高性能雙絲焊接TPS/i TWIN的簡單分類， PMC的功能及其他新功能進行簡單介紹。
武漢翔明科技有限公司王春明總經理對「淺談激光清洗與焊接技術的結合」進行了分享。為了保證焊接質量，完備的焊接過程通常需要嚴格的焊前和焊後清理，焊前清理通常包括除油、除銹和除氧化膜，焊後清理主要指去除氧化色和黑灰。武漢翔明激光通過與航天、汽車等領域的合作，已成功將激光清洗技術用於焊前焊後處理，取得了良好技術和經濟效益。
大會現場
2019年6月24日，中國焊接協會焊接機器人（上海）技術推廣中心揭幕儀式在「機器人在線」產業園舉行。出席揭幕儀式的行業專家和企業代表們參觀了「機器人在線」產業園。
本屆論壇在上海庫茂機器人有限公司和深圳市麥格米特焊接技術有限公司為支持單位以及與會代表的共同努力下，取得了圓滿成功。

B. 換熱器設計的整個步驟是什麼

換熱器的設計步驟為：選取換熱設備的製造材料及牌號，進行材料的化學成分檢驗，機械性能合格後，對鋼板進行矯形，方法包括手工矯形，機械矯形及火焰矯形。

過程為：備料、劃線、切割、邊緣加工（探傷）、成型、組對、焊接、焊接質量檢驗、組裝焊接。壓力試驗質量檢驗化工設備不僅在製造之前對原材料進行檢驗，而且在製造過程中要隨時進行檢查。

換熱器的結構組成比較簡單，主要由板片、墊片、固定壓緊板、活動壓緊板、導桿、夾緊螺柱和螺母、支柱、中間隔板等零部件組成。

使用須知：

1、保持管網的清潔。無論是在工作前還是工作完成後，都必須對管網進行清潔處理，這樣做的目的是為了避免發生換熱器堵塞的現象。還要注意及時對除污器以及過濾器的清洗，讓整個工作順利完成。

2、嚴格把關軟化水。對於水質把關是相當重要的，在進行對軟化水水質處理的前提下，首先要認真檢查系統中的水和軟化罐水質問題，確定合格後方可進行注入處理。

3、新系統檢驗。對於一些新系統來說，不能馬上與換熱器進行交替使用，首先需把新的系統在指定的時間段運行，讓它有了一個運行模式後，此時方可以把換熱器並入系統中使用，這樣做的目的完全是為了避免管網中的雜質破壞換熱器設備。

C. 不會做畢業設計中的換熱站怎麼辦

所謂換熱器就是實現熱量傳遞的設備。
在石油、化工、輕工、制葯、能源等工業生產中，常常需要把低溫流體加熱或者把高溫流體冷卻，把液體汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液體。這些過程均和熱量傳遞有著密切聯系，因而均可以通過換熱器來完成。
隨著經濟的發展，各種不同型式和種類的換熱器發展很快，新結構、新材料的換熱器不斷涌現。為了適應發展的需要，我國對某些種類的換熱器已經建立了標准，形成了系列。完善的換熱器在設計或選型時應滿足以下基本要求：
（1） 合理地實現所規定的工藝條件；
（2） 結構安全可靠；
（3） 便於製造、安裝、操作和維修；
（4） 經濟上合理。
浮頭式換熱器的一端管板與殼體固定，而另一端的管板可在殼體內自由浮動，殼體和管束對膨脹是自由的，故當兩張介質的溫差較大時，管束和殼體之間不產生溫差應力。浮頭端設計成可拆結構，使管束能容易的插入或抽出殼體。（也可設計成不可拆的）。這樣為檢修、清洗提供了方便。但該換熱器結構較復雜，而且浮動端小蓋在操作時無法知道泄露情況。因此在安裝時要特別注意其密封。
浮頭換熱器的浮頭部分結構，按不同的要求可設計成各種形式，除必須考慮管束能在設備內自由移動外，還必須考慮到浮頭部分的檢修、安裝和清洗的方便。
在設計時必須考慮浮頭管板的外徑Do。該外徑應小於殼體內徑Di，一般推薦浮頭管板與殼體內壁的間隙b1=3~5mm。這樣，當浮頭出的鉤圈拆除後，即可將管束從殼體內抽出。以便於進行檢修、清洗。浮頭蓋在管束裝入後才能進行裝配，所以在設計中應考慮保證浮頭蓋在裝配時的必要空間。
鉤圈對保證浮頭端的密封、防止介質間的串漏起著重要作用。隨著襆頭式換熱器的設計、製造技術的發展，以及長期以來使用經驗的積累，鉤圈的結構形式也得到了不段的改進和完善。
鉤圈一般都為對開式結構，要求密封可靠，結構簡單、緊湊、便於製造和拆裝方便。
浮頭式換熱器以其高度的可靠性和廣泛的適應性，在長期使用過程中積累了豐富的經驗。盡管近年來受到不斷涌現的新型換熱器的挑戰，但反過來也不斷促進了自身的發展。故迄今為止在各種換熱器中扔佔主導地位。
管子構成換熱器的傳熱面，管子尺寸和形狀對傳熱有很大影響。採用小直徑的管子時，換熱器單位體積的換熱面積大一些，設備比較緊湊，單位傳熱面積的金屬消耗量少，傳熱系數也較高。但製造麻煩，管子易結垢，不易清洗。大直徑管子用於粘性大或者污濁的流體，小直徑的管子用於較清潔的流體。
管子材料的選擇應根據介質的壓力、溫度及腐蝕性來確定。
換熱器的管子在管板上的排列不單考慮設備的緊湊性，還要考慮到流體的性質、結構設計以及加工製造方面的情況。管子在管板上的標准排列形式有四種：正三角形和轉角正三角形排列，適用與殼程介質清潔，且不需要進行機械清洗的場合。正方形和轉角正方形排列，能夠使管間的小橋形成一條直線通道，便於用機械進行清洗，一般用於管束可抽出管間清洗的場合。
另外對於多管程換熱器，常採用組合排列方法，其每一程中一般都採用三角形排列，而各程之間則常常採用正方形排列，這樣便於安排隔板位置。
當換熱器直徑較大，管子較多時，都必須在管束周圍的弓形空間內盡量配置換熱管。這不但可以有效地增大傳熱面積，也可以防止在殼程流體在弓形區域內短路而給傳熱帶來不利影響。
管板上換熱管中心距的選擇既要考慮結構的緊湊性，傳熱效果，又要考慮管板的強度和清洗管子外表面所需的空間。除此之外，還要考慮管子在管板上的固定方法。若間距太小，當採用焊接連接時，相鄰兩根管的焊縫太近，焊縫質量受熱影響不易得到保證；若採用脹接，擠壓力可能造成管板發生過大的變形，失去管子和管板間的結合力。一般採用的換熱管的中心距不小於管子外徑的1.25倍。
當換熱器多需的換熱面積較大，而管子又不能做的太長時，就得增大殼體直徑，以排列較多的管子。此時為了提高管程流速，增加傳熱效果，須將管束分程，使流體依次流過各程管束。
為了把換熱器做成多管程，可在一端或兩端的管箱中分別安置一定數量的隔板。
浮頭式換熱器的優缺點：
優點：
（1）管束可以抽出，以方便清洗管、殼程；
（2）介質間溫差不受限制；
（3）可在高溫、高壓下工作，一般溫度小於等於450度，壓力小於等於6.4兆帕；
（4）可用於結垢比較嚴重的場合；
（5）可用於管程易腐蝕場合。
缺點：
（1）小浮頭易發生內漏；
（2）金屬材料耗量大，成本高20%；
（3）結構復雜
製造工藝
選取換熱設備的製造材料及牌號，進行材料的化學成分檢驗，機械性能合格後，對鋼板進行矯形，方法包括手工矯形，機械矯形及火焰矯形。
備料－－劃線－－切割－－邊緣加工（探傷）－－成型－－組對－－焊接－－焊接質量檢驗－－組裝焊接－－壓力試驗
質量檢驗
化工設備不僅在製造之前對原材料進行檢驗，而且在製造過程中要隨時進行檢查。
質量檢驗內容和方法：
設備製造過程中的檢驗，包括原材料的檢驗、工序間的檢驗及壓力試驗，具體內容如下：
（1）原材料和設備零件尺寸和幾何形狀的檢驗；
（2）原材料和焊縫的化學成分分析、力學性能分析試驗、金相組織檢驗，總稱為破壞試驗；
（3）原材料和焊縫內部缺陷的檢驗，其檢驗方法是無損檢測，它包括：射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測、滲透檢測等；
（4）設備試壓，包括：水壓試驗、介質試驗、氣密試驗等。
耐壓試驗和氣密性試驗：
製造完工的換熱器應對換熱器管板的連接接頭，管程和殼程進行耐壓試驗或增加氣密性試驗，耐壓試驗包括水壓試驗和氣壓試驗。換熱器一般進行水壓試驗，但由於結構或支撐原因，不能充灌液體或運行條件不允許殘留試驗液體時，可採用氣壓試驗。
如果介質毒性為極度，高度危害或管、殼程之間不允許有微量泄漏時，必須增加氣密性試驗。換熱器壓力試驗的順序如下：
固定管板換熱器先進行殼程試壓，同時檢查換熱管與管板連接接頭，然後進行管程試壓；
U形管式換熱器、釜式重沸器（U形管束）及填料函式換熱器先用試驗壓環進行殼程試壓，同時檢查接頭，然後進行管程試壓；
浮頭式換熱器、釜式重沸器（浮頭式管束）先用試驗壓環和浮頭專用工具進行管頭試壓，對於釜式重沸器尚應配備管頭試壓專用殼體，然後進行管程試壓，最後進行殼程試壓；
重疊換熱器接頭試壓可單台進行，當各台換熱器程間連通時，管程和殼程試壓應在重疊組裝後進行。
安裝：
安裝換熱器的基礎必須滿足以使換熱器不發生下沉，或使管道把過大的變形傳到傳熱器的接管上。基礎一般分為兩種：一種為磚砌的鞍形基礎，換熱器上沒有鞍式支座而直接放在鞍形基礎上，換熱器與基礎不加固定，可以隨著熱膨脹的需要自由移動。另一種為混凝土基礎，換熱器通過鞍式支座由地腳螺栓將其與基礎牢固的連接起來。
在安裝換熱器之前應嚴格的進行基礎質量的檢查和驗收工作，主要項目如下：基礎表面概況；基礎標高，平面位置，形狀和主要尺寸以及預留孔是否符合實際要求；地腳螺栓的位置是否正確，螺紋情況是否良好，螺帽和墊圈是否齊全；放置墊鐵的基礎表面是否平整等。
基礎驗收完畢後，在安裝換熱器之前在基礎上放墊鐵，安放墊鐵處的基礎表面必須鏟平，使兩者能很好的接觸。墊鐵厚度可以調整，使換熱器能達到設計的水平高度。墊鐵放置後可增加換熱器在基礎上的穩定性，並將其重量通過墊鐵均勻地傳遞到基礎上去。墊鐵可分為平墊鐵、斜墊鐵和開口墊鐵。其中，斜墊鐵必須成對使用。地腳螺栓兩側均應有墊鐵，墊鐵的安裝不應妨礙換熱器的熱膨脹。
換熱器就位後需用水平儀對換熱器找平，這樣可使各接管都能在不受力的情況下連接管道。找平後，斜墊鐵可與芝座焊牢，但不得與下面的平墊鐵或滑板焊死。當兩個以上重疊式換熱器安裝時，應在下部換熱器找正完畢，並且地腳螺栓充分固定後，再安裝上部換熱器。可抽管束換熱器安裝前應抽芯檢查，清掃，抽管束時應注意保護密封面和折流板。移動和起吊管束時應將管束放置在專用的支承結構上，以避免損傷換熱管。
根據換熱器的形式，應在換熱器的兩端留有足夠的空間來滿足條件（操作）清洗、維修的需要。浮頭式換熱器的固定頭蓋端應留有足夠的空間以便能從殼體內抽出管束，外頭蓋端必須也留出一米以上的位置以便裝拆外頭蓋和浮頭蓋。
固定管板式換熱器的兩端應留出足夠的空間以便能抽出和更換管子。並且，用機械法清洗管內時。兩端都可以對管子進行刷洗操作。U形管式換熱器的固定頭蓋應留出足夠的空間以便抽出管束，也可在其相對的一端留出足夠的空間以便能拆卸殼體。
換熱器不得在超過銘牌規定的條件下運行。應經常對管，殼程介質的溫度及壓降進行監督，分析換熱管的泄漏和結垢情況。管殼式換熱器就是利用管子使其內外的物料進行熱交換、冷卻、冷凝、加熱及蒸發等過程，與其他設備相比較，其餘腐蝕介質接觸的表面積就顯得非常大，發生腐蝕穿孔結合處鬆弛泄漏的危險性很高，因此對換熱器的防腐蝕和防泄漏的方法也比其他設備要多加考慮，當換熱器用蒸汽來加熱或用水來冷卻時，水中的溶解物在加熱後，大部分溶解度都會有所提高，而硫酸鈣類型的物質則幾乎沒有變化。冷卻水經常循環使用，由於水的蒸發，使鹽類濃縮，產生沉積或污垢。又因水中含有腐蝕性溶解氣體及氯離子等引起設備腐蝕，腐蝕與結垢交替進行，激化了鋼材的腐蝕。因此必須經過清洗來改善換熱器的性能。由於清洗的困難程度是隨著垢層厚度或沉積的增加而迅速增大的，所以清洗間隔時間不宜過長，應根據生產裝置的特點，換熱介質的性質，腐蝕速度及運行周期等情況定期進行檢查，修理及清洗。