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焊接中承担过多残余应力容易导致板翅式换热器断裂

时间:2019-09-26      来源:http://www.jlshrq.net/news/83.html

在换热器中,我们知道一些连接部位都是用焊接的方式进行焊接的,换热器焊缝的断裂在微观下,入口端开裂主要为脆性开裂特征,裂纹起裂于齿形板的尖端,裂纹沿晶开裂,主要形貌特征为解理沿晶二次开裂,具有应力腐蚀开裂的恃征。板翅式换热器压紧板与板束间存在温差,若温差达100e,则在压紧板上所产生的温差应力已大于304材料的标准屈服强度。此外,原结构管板厚度达60mm,管板外缘受壳体直径的限制。

换热器入口端齿形板焊缝为脆性断裂,主要形貌特征为解理沿晶二次开裂,有应力腐蚀开裂特征。出口端齿形板焊缝开裂主要为韧性断裂特征,是因出口端焊缝承受了较大的焊接殘余应力和热应力,受介质中高质是分数氯离子和高温作用,发生了氯化物应力腐蚀开裂。

改进措施:

板翅式换热器

(1)断开压紧板,绝缘梯子増设上部膨胀节以吸收板束与压紧板之间的膨胀差。取消管板结构,在板束上部増设与板束下部相同的拱顶盖,极大地降低了板片宽度方向的膨胀约束。

(2)将梳齿板更新为镶块结构,端面只起密封作用,长度(60mm)方向与板片的焊缝受力一致,使承载能力大为提高。板束质是由新设置的管板承受,管板由设备法兰夹持。在板束端面设置支撑横梁。裂缝处理缩小板束壳程进' 出口的通道长度,以提高换热效果。

焊管的承载压力,是可以通过梳齿的镶块结构和端面的密封程度来改变的,在设置的管板承受温度下,管板的设备可以起到之臣工作用。焊接的过程需要我们将出口端焊接在较大的残余应力之下,受介质的分离作用影响,会发生氯化物的应力腐蚀开裂的情况。我们采用换热器很大程度上是为了能够缓解设备过分使用产生的热量。但是质量好的换热器产品才能够达到好的散热效果,所以设备的焊接步骤极为重要。