專利名稱：鉭銅鋼復(fù)合板管板換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種強(qiáng)腐蝕環(huán)境下使用的換熱器，尤其硫酸濃縮工況下使用的鉭銅鋼復(fù)合板管板換熱器。
背景技術(shù)：
鉭材應(yīng)用于強(qiáng)腐蝕的工況，鉭材特別是應(yīng)用于廢酸濃縮等環(huán)境中。鉭材價(jià)值昂貴，制造鉭制換熱器時(shí)，換熱器管板目前一般采用襯鉭或鉭鋼復(fù)合板以降低造價(jià)。換熱器管板襯鉭時(shí)耐腐蝕的鉭板和強(qiáng)度支撐的鋼板間連接不緊密，焊接時(shí)鉭層易背側(cè)氧化，導(dǎo)致鉭層性能降低。同時(shí)襯鉭結(jié)構(gòu)承受壓力低。襯鉭換熱器管板需要采用較厚的襯鉭層。換熱器管板采用鉭鋼復(fù)合板時(shí)，鉭復(fù)層與碳鋼基層緊密結(jié)合，鉭復(fù)層厚度比襯鉭 結(jié)構(gòu)時(shí)薄。而因鉭熔點(diǎn)3000°C，鋼熔點(diǎn)為1500°C _1538°C，鉭換熱管與鉭鋼復(fù)合板鉭層焊接時(shí)，鉭表面熔化，焊接熱量傳導(dǎo)，熱量傳到基層時(shí)溫度可能高于碳鋼熔點(diǎn)，導(dǎo)致基層熔化，形成鉭鐵硬脆化合物。傳遞的熱量甚至可使碳鋼熔化和氣化穿透鉭層噴出。鉭層厚度不足時(shí)，鉭鋼復(fù)合板焊接熱影響，降低鉭鋼結(jié)合界面的結(jié)合強(qiáng)度和損壞鉭層，因此換熱器管板鉭鋼復(fù)合板常采用5-6mm甚至更厚的鉭復(fù)層來(lái)避免焊接熱對(duì)基層的影響。鉭材稀有、價(jià)值昂貴，換熱器襯鉭和鉭鋼復(fù)合板管板結(jié)構(gòu)均需要采用較厚的鉭層，導(dǎo)致設(shè)備造價(jià)很高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是，提出一種鉭銅鋼復(fù)合板管板換熱器，針對(duì)鉭制換熱器管板采用襯鉭或鉭鋼復(fù)合板鋼復(fù)合板結(jié)構(gòu)的不足，該管板結(jié)構(gòu)既足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)可避免換熱管與管板焊接時(shí)對(duì)基層不利影響。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案，鉭銅鋼復(fù)合板管板換熱器，鉭銅鋼復(fù)合板為管板和換熱器設(shè)備的殼體，鉭銅鋼復(fù)合板由表面鉭板、中間銅板和鋼基板構(gòu)成的復(fù)合板；鉭板厚度為2-3mm,中間銅板厚度為2_3mm ;鉭換熱管穿入鉭銅鋼復(fù)合板的管板。鉭銅鋼復(fù)合板管板換熱器，在鉭與鋼爆炸復(fù)合板的基礎(chǔ)上，增加中間層純銅層。通過(guò)爆炸焊接工藝方式，形成鉭+銅+鋼三層金屬?gòu)?fù)合板。本實(shí)用新型是用于強(qiáng)腐蝕環(huán)境下使用的換熱器設(shè)備。鉭+銅+鋼三層金屬?gòu)?fù)合板制作的換熱器復(fù)合板管板，加工成形后，與換熱管組裝焊接。鉭層與鉭管焊接時(shí)，兩構(gòu)件熔化連接，熱量從管板表面鉭層向管板內(nèi)傳導(dǎo)，熱量傳到銅層時(shí)，熱量在銅層迅速向周圍傳遞擴(kuò)散，降低向基層傳遞的熱量，避免基層產(chǎn)生熔化。同時(shí)純銅層隔離，避免鉭和鐵之間在高溫下相互擴(kuò)散結(jié)合，形成鐵鉭硬脆組織。鉭+銅+鋼三層金屬?gòu)?fù)合板結(jié)構(gòu)，鉭層厚度2-3mm，純銅層2_3mm，減薄鉭層厚度，充分發(fā)揮復(fù)合板結(jié)構(gòu)節(jié)約希貴金屬和降低制造成本的特點(diǎn)。本實(shí)用新型的有益效果，換熱器管板通過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)用鉭+銅+鋼三層金屬?gòu)?fù)合板結(jié)構(gòu)，減薄鉭層厚度，減少鉭的消耗，節(jié)約希貴金屬，降低換熱器采購(gòu)成本；降低加工制造難度和制造成本，提高換熱器生產(chǎn)制造效率；同時(shí)提高鉭制換熱器質(zhì)量和安全運(yùn)行性能。

圖I是本實(shí)用新型的鉭+銅+鋼復(fù)合板爆炸成形示圖；圖2是本實(shí)用新型的鉭+銅+鋼復(fù)合板管板示圖；圖3是本實(shí)用新型的鉭+銅+鋼復(fù)合板管板與鉭管組裝示圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。在按圖I形式，其中炸藥I、鉭層2、間隙支撐3、銅層4、鋼基板5、鉭換熱管或稱鉭管6，把表面進(jìn)行處理后的鉭板、純銅板、碳鋼基板和炸藥進(jìn)行組裝。引爆炸藥，爆炸沖擊作用使鉭層與純銅層高速碰撞和聯(lián)接；鉭層和純銅層聯(lián)合體，在爆炸沖擊作用下，繼續(xù)變形，高速碰撞基層，冶金結(jié)合成一體，形成鉭+銅+鋼復(fù)合板。鉭+銅+鋼復(fù)合板經(jīng)過(guò)熱處理、整形制成換熱器管板坯料。換熱器鉭+銅+鋼復(fù)合板管板坯料，經(jīng)過(guò)車削、鉆孔和倒角等加工，加工成圖2所示管板。鉭換熱管穿入鉭+銅+鋼復(fù)合板管板，圖3所示組裝結(jié)構(gòu)。其中鉭制換熱器，根據(jù)鉭換熱管厚度和連接強(qiáng)度要求，具體確定鉭管板與換熱管連接部位的倒角角度和深度，一般倒角尺寸為((Tl.5) X45°，鉭管伸出管板面0-2_。鉭層選擇厚度2-3_，滿足接頭強(qiáng)度倒角和焊接熔深的要求。純銅層選擇2-3_，提供足夠的強(qiáng)度和散熱效率。鉭換熱管與鉭+銅+鋼復(fù)合板管板進(jìn)行焊接。采用鎢極氬弧焊焊接，熱量集中，焊縫形成足夠熔深，氬氣保護(hù)焊縫金屬純凈和抗腐蝕性能優(yōu)良。鉭換熱器換熱管管口焊縫進(jìn)行滲透檢測(cè)和進(jìn)行管殼程水壓壓力實(shí)驗(yàn)合格。鉭換熱管與鉭+銅+鋼復(fù)合板管板結(jié)構(gòu)滿足產(chǎn)品使用。
權(quán)利要求1.鉭銅鋼復(fù)合板管板換熱器，其特征是鉭銅鋼復(fù)合板為管板和換熱器設(shè)備的殼體，鉭銅鋼復(fù)合板由表面鉭板、中間銅板和鋼基板構(gòu)成的復(fù)合板；鉭板厚度為2-3mm，中間銅板厚度為2-3_ ;鉭換熱管穿入鉭銅鋼復(fù)合板的管板。
專利摘要鉭銅鋼復(fù)合板管板換熱器，鉭銅鋼復(fù)合板為管板和換熱器設(shè)備的殼體，鉭銅鋼復(fù)合板由表面鉭板、中間銅板和鋼基板構(gòu)成的復(fù)合板；鉭板厚度為2-3mm，中間銅板厚度為2-3mm；鉭換熱管穿入鉭銅鋼復(fù)合板的管板。
文檔編號(hào)F28D7/00GK202675945SQ20122031882
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者鄧家愛(ài), 鄒華, 周景蓉, 張士國(guó), 魏康, 黃真海 申請(qǐng)人:南京德邦金屬裝備工程股份有限公司