簡要敘述了空冷式換熱器管與管板脹接連接的種類、方法及制造，并指出了影響脹接質量的關鍵因素。

空冷式換熱器管與管板的連接形式主要有強度脹接、強度焊、脹焊并用等三種方式，脹焊并用又分為強度脹加密封焊和強度焊加貼脹兩種。強度脹接適用于設計壓力不大于4MPa、設計溫度不高于250℃、無劇烈振動、無過大溫度變化及無應力腐蝕的場合；強度焊接適用于設計壓力不大于35MPa但不適用于有較大振動的場合；脹焊并用適用于密封性能較高且有振動的場合。單純脹接或強度焊接的連接方式使用條件是有限制的。脹焊并用結構由于能有效地阻尼管束振動對焊口的損傷，避免間隙腐蝕，并且比單純脹接或強度焊具有更高的強度和密封性，因而得到廣泛采用。

由此可見，脹接是換熱管與管板連接的重要組成部分。目前我國在空冷式換熱器生產過程中脹接的主要方式有：機械脹接、橡膠頭式液壓脹接和液袋式液壓脹接。

1機械脹接和液壓脹接的原理及優缺點

機械脹接是目前國、內外應用最為廣泛的方式，機械脹接的原理為通過滾珠的反復碾壓，使換熱管產生塑性變形、管孔產生彈性變形，外力消除后管孔由于彈性恢復而壓緊管端，從而使管與管板連接緊密。機械脹接的優點是成本低、操作簡便、對換熱管尺寸精度要求不高、生產效率高，缺點是脹接不均勻、使用的潤滑油會對管端產生污染。

液壓脹接技術是利用增壓原理，產生足以使換熱管發生塑性變形的高壓脹管壓力，該壓力通過橡膠頭或彈性液袋作用于換熱管內壁，使換熱管發生塑性變形、管孔產生彈性變形，外力消除后管孔由于彈性恢復而壓緊管端，將鋼管脹接于管板孔內。液壓脹接的優點是脹接壓力控制精確、可防止脹接過程中對接頭的污染，缺點是對換熱管的尺寸精度要求高、生產成本高。但隨著我國鋼管質量的提高及用戶的認同，液壓脹接方法的應用亦日趨廣泛。

2貼脹和強度脹在制造過程中的主要區別

2.1貼脹不需要在管孔內加工環槽，強度

脹接需要在管孔內加工環槽。機械脹接加工環槽的寬度和深度見表1，管板厚度小于等于25mm管孔加工單環槽，管板厚度大于25mm管孔加工雙環槽，槽間距6mm；液壓脹接加工環槽的深度按表1選取，槽寬W可按公式1確定

W＝（1.1～1.3）mm

公式1

其中d為換熱管平均外徑、

t為換熱管平均壁厚。

2.2脹管率

脹管率是指換熱管脹接后管壁的減薄量與脹接前管壁厚度的比值。碳鋼管與管板強度脹接脹管率一般控制在5％～7％之間，貼脹脹管率一般控制在1％～3％之間。其它材質鋼管的脹管率按用戶規定或經過脹接工藝評定確定。制造廠可以經過脹管工藝評定確定適宜脹管率的機械脹接控制方法或液壓脹接脹管壓力。脹管率按公式2計算。

2.3脹接長度

貼脹的脹接長度一般為管板的名義厚度減去18mm，包括距管端焊接處15mm不脹和距管板外側3mm不脹；強度脹接的脹接長度應取管板的名義厚度減去3mm或50mm中的較小值。

3影響脹接質量的關鍵因素

3.1控制管孔與鋼管的間隙，即控制鋼管進貨質量和管孔內徑的公差，按表2執行。

3.2確定脹接和焊接的先后順序

脹焊并用管端連接結構按脹接與焊接在工序安排中的先后順序可分為先脹后焊和先焊后脹兩種工藝。采用先脹后焊工藝時，脹管過程中會在焊接坡口處引進潤滑油等雜質、這些雜質要徹底清除十分困難，且脹接后管與管板貼合不利于焊接過程中焊縫處生成的氣體順暢逸出，會增加管端焊縫產生氣孔等缺陷的可能。因此先焊后脹的工藝比較合理。

3.3確定合理的脹接順序。強度脹接如果管端脹接順序安排不當會引起管板變形、管束尺寸超差等缺陷影響產品質量。要根據產品型式選擇適宜的管端脹接順序，一般應先脹位于換熱器中央區域的管子然后再對兩側的管子進行脹接。

3.4根據換熱管及管板材質、用戶要求確定適宜的脹管率。確定脹管率要進行脹接工藝評定，并確定適宜的脹接工藝。

3.5管孔表面質量及換熱管和管孔的清理要求。管孔表面不得有影響脹接緊密性的缺陷，如貫通的縱向或螺旋狀刻痕等。空冷式換熱器組裝前應嚴格清理換熱管管端內、外兩側和管孔內部。換熱管管端清理長度應不小于對應的管板厚度，管孔要全部清理，清理部位應無水、銹、油污、氧化皮等雜質。

3.6脹前設備檢查。在制造開始、每班次的開始和根據經驗在適當的間隔以及發生任何值得注意的情況時，都應檢查設備的狀態確保設備功能正確、性能穩定。

3.7脹接過程的控制。脹接作業要嚴格按照脹接作業規范進行操作。脹接后應恢復脹接部位及其周圍的清潔度。

4結論

脹接連接是空冷式換熱器制造過程中的關鍵工序，根據換熱管和管板材質確定適宜的脹接方法及控制脹接過程至關重要。