在管座之間固定管子的方法技術

一種在換熱器的管座之間固定管子的方法．其中，管子和／或管座由經過一道焊接工序后必須退火以消除應力的鋼材制成．管子在一端通過焊接一個由一種無需熱處理而可焊接的材料制成的管段加長．在兩個管座之一個的外側焊接上由一種無需熱處理而可焊接的材料制成的套管．在進行了所有要求熱處理的焊接工序后進行一次最終熱處理，這時，這些管子充其量只是將其一端固定在有關的管座上．最后，裝入的管子僅通過其延長管段和套管的自由端間接地與管座焊接在一起．（*該技術在2007年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種在換熱器的管座之間固定管子的方法。管座通過一個最好為剛性的外殼聯結起來。其中，管子和/或管座由一種鋼制成，這種鋼材經過一道焊接工序后必須退火，以消除應力。當帶有在兩個管座之間的多根管子的換熱器作這種熱處理時，不可避免地會有局部性的溫度區別，因此，即使非常小心地進行熱處理，也還是會在換熱器中產生應力。這種應力對于在換熱器中分隔要加熱或要冷卻的介質的管子和管座之間的焊縫非常不利。除此以外，這種已知結構的修理費工、費時，而且昂貴。迄今為止，為了在換熱器的管座之間固定管子，一般均將管端與管座直接焊接，這樣，由于管子和/或管座的材料要求在一道焊接工序后必須退火消除應力，因此至少在換熱器的焊縫區進行熱處理，以消除由于焊接造成的局部應力和脆化。此外已知，用于生產換熱器的管座外側覆以一種金屬包覆層。在這種情況下，當管子由一種在焊接后必須進行熱處理以消除局部應力和脆化的鋼材制成時，也必須對管子和金屬包覆層之間的焊縫進行熱處理。在這種情況下，修理時可以通過在包覆的金屬中塞入栓塞的辦法來堵塞一根或幾根管子，栓塞由與包覆的金屬層相同的材料，或一種與之等效的材料制成。因為栓塞只與包覆的金屬相焊接，所以在修理時不需要后續的熱處理。這些用栓塞堵住的管子當然不再起熱交換的作用。本專利技術的目的是提出一種換熱器管座之間固定管子的方法，用這種方法可以使管子和管座之間的連接不產生內應力，并可簡單修理，即使管子和/或管座是由一種在焊接后須退火消除應力的鋼材制成的。本專利技術達到這一目的的方法所具有的特征是，管子至少在一端通過焊接一個管段來加長，加長的管段由一種無需熱處理可以焊接的材料制成;至少在兩個管座中的一個的外側，焊接加長安裝管子的孔的套管，套管至少在自由端是由一種無需熱處理而可焊接的材料制成;最晚在進行了所有要求熱處理的焊接工序后進行一次最終熱處理，這時，這些管子充其量只是將其一端固定在有關的管座上;插入的管子僅通過其延長管段和套管的自由端間接地與管座焊接在一起。由于管子和管座的焊接僅僅經由延長管段和套管的自由端，而它們的材料不要求隨后進行熱處理，因此排除了將換熱器在兩個管端均固定在管座上之后再次進行熱處理的必要性，而這種熱處理導致產生不可控制和不可避免的應力。管子和延長管段以及套管與管座之間的焊縫事先進行的熱處理，可以分別進行，或與整個換熱器的熱處理合起來一起進行，在后面這種情況下，管子至多只有一端固定在有關的管座上，因此管子的另一端在熱處理過程中可以自由地在另一個管座的孔中伸長。于是避免產生不可控制的應力。按本專利技術的方法制造的在管子、延長管段和套管上的焊縫，都是完全可以檢驗的，它們均處于換熱器工作中不出現應力的區域。因此不會在工作中使焊縫損壞。如果一根或幾根管子出現損壞，可以按本專利技術的方法來修理，或更換個別管子，而且沒有必要進行后續的熱處理。此外所有在這種修理中形成的焊縫都是完全可以檢驗的。在本專利技術方法的一個最佳設計中，管子通過現有的方法進行液壓擴張以固定在管座中，這時，液壓擴張亦在延長管段和套管的區域中進行。因此，在延長管段和套管之間可能存在的間隙被閉合，所以在其他地方密封不好的情況下亦不會有介質流入延長管段和套管之間。以這種方式防止了在換熱器工作時在該區出現損壞或泄漏。本專利技術的方法可借助于附圖詳細說明。其中圖1通過按本專利技術的方法在兩個管座之間要加以固定的一根管子的縱剖面圖，這是在進行固定之前但已完成準備工作后的情況，以及圖2按本專利技術的方法完成連接后的相應的縱剖面圖。圖中只表示了兩個管座1和2的局部，它們有孔1a和2a，在孔中固定直管3的端頭。在圖1和2中表示了一根這樣的管子3和有關的管座1和2的局部。管座1和2以及管子3總合在一起構成了換熱器的核心部分。一個這樣的換熱器用來加熱或冷卻一種介質，這種介質或者通過管子3流動，或者在管子3的外部流動。因此，換熱是通過管子3的管壁進行的。為此目的，在管座1和2之間的管束3被一個圖上未表示的外殼所包圍，外殼將管座1和2彼此連接起來。在所表示的這個實施例中，無論是管座1和2，還是管子3均由焊接后必須退火消除應力的鋼材制成，退火處理是為了消除焊接所帶來的局部應力和脆化。在管座1的外側設金屬包覆層4，它是采用一種不作事后熱處理而可焊接的材料制成的，例如是一種高級合金鋼。盡管金屬包覆層4具有這種材料性質，但仍有必要在管子3的端頭與金屬包覆層4焊接后進行一次熱處理，因為在管子3中的應力和脆化必須經過這種熱處理來消除。在圖1和2所表示的實施例中，首先對管座1設金屬包覆層4。接著給兩個管座1和2鉆孔，以便制造出彼此對齊的孔1a和2a，用于晚些時侯裝入管子3。然后，鉆了孔的管座1和2與圖上未表示的外殼彼此有一定剛性地聯接在一起?，F在，在每根管子3上焊一個延長管段5，它與金屬包覆層4一樣，用一種無需熱處理可以焊接的材料制成。緊接著檢驗由此而形成的焊縫6?，F在來制造套管7，它的內徑稍大于具有延長管段5的管子3的外徑。套管7可整個由一種不作熱處理可以焊接的材料制成。不過在此實施例中，套管7是由一種在焊接后必須熱處理的鋼制成的。在這種情況下，套管7上焊接了一個延長段7a，它是由一種無需熱處理而可焊接的材料所制成的。焊縫8在制造后同樣要加以檢驗。在管子3和套管7作了這些準備工作以后，應將套管7焊在經過車制槽2b準備好了的管座2的外側，在接著將管子3裝入管座1和2的孔1a和2a中之前，要檢驗由此而產生的焊縫9。在本實施例中，通過液壓擴張將各管子3的同一端固定在管座1上。為了使管子3在管座1上牢固配合，由圖可見，管座1在它的孔1a所在區域加工成圓形槽。管座1中的管端經液壓擴張后，將此管端與金屬包覆層4焊接起來。由此而形成的焊縫10接著應加以檢驗。至此，制造的所有焊縫6、8、9和10至少有一部分是涉及在經過一道焊接工序后必須退火以消除應力的材料，所以要對整個部件進行熱處理，這包括兩個通過外殼彼此聯結在一起的管座1和2，以及在一端即在管座1中被固定的管子3。在此熱處理過程中，管子3設有延長管段5的端頭在管座2的孔2a中自由移動，因為管子3在這一端尚未與管座2相連接。因此，由于溫度不同所引起的長度變化不會在管子3內部，或在管座1和2中造成應力。以此方式特別可以避免在事先制造好的焊縫6、8、9和10中產生應力，這種應力會引起損壞焊縫。因而整個部件的熱處理比較簡單和無困難地進行。在熱處理結束后的情況正如圖1中所示?，F在將管子3的迄今尚為自由的一端在管座2中進行液壓擴張。之后便將此管子3迄今尚為自由的一端緊靠在按本實施例同樣具有圓形槽的管座2的孔2a上，如圖2右部所示。在本實施例中，液壓擴張亦在套管7和延長段7a的區域進行，所以原先在管子3從管座2伸出的部分和設有延長段7a的套管7之間形成的間隙(見圖1)被消除。間隙被消除的情況也可由圖2看出，液壓擴張區的大小在圖中用字母E來表示。這些目前在管座1和2中兩端固定的管子3只是在其延長管段5的地方與有關的套管7的延長段7a焊接起來。由此而形成的焊縫11不須熱處理，因為無論是延長管段5，還是延長段7a均由一種無需熱處理可以焊接的材料制成。因此不管是在熱處理后將自由管端通過液壓擴張在管座2上的固定，還是隨后的經由套管7間接地進行管子與管座2的焊接均不要求后續的熱處理本文檔來自技高網...

【技術保護點】
在換熱器的管座之間固定管子的方法，管座通過一個最好是剛性的外殼聯結起來，其中管子和／或管座由經一道焊接工序后必須退火以消除應力的鋼材制成，其特征為：管子（３）至少在一端通過焊接一個由一種無需熱處理而可焊接的材料制成的管段（５）來加長；至少在兩個管座中的一個（２）的外側，焊接加長安裝管子（３）的孔（２ａ）的套管（７），套管至少在自由端是由一種無需熱處理而可焊接的材料制成；最晚在進行了所有要求熱處理的焊接工序后進行一次最終熱處理，這時，這些管子（３）至多只是將其一端固定在有關的管座（１）上；裝入的管子（３）僅通過其延長管段（５）和套管（７、７ａ）的自由端間接地與管座（２）焊接在一起。

【技術特征摘要】
DE 1986-4-26 P3614237.91.在換熱器的管座之間固定管子的方法，管座通過一個最好是剛性的外殼聯結起來，其中管子和/或管座由經一道焊接工序后必須退火以消除應力的鋼材制成，其特征為管子(3)至少在一端通過焊接一個由一種無需熱處理而可焊接的材料制成的管段(5)來加長；至少在兩個管座中的一個(2)的外側，焊接加長安裝管子(3)的孔(2a)的套管(7)，套管至少在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：赫伯特克里普斯，米羅斯蘭玻得霍爾斯基，
申請(專利權)人：巴爾克德股份公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]