补强圈

胀焊并用释义胀接与焊接方法都有各自的优点与缺点，在有些情况下，例如高温、高压换热器管子与管板的连接处，在操作中受到反复热变形、热冲击、腐蚀及介质压力的作用，工作环境及其苛刻，很容易发生破坏。无论单独采用焊接或是胀接都难以解决问题。如果采用胀焊并用的方法，不仅能改善连接处的抗疲劳性能，而且还可消除应力腐蚀和间隙腐蚀，提高使用寿命。因此目前胀焊并用方法已得到比较广泛的应用。胀焊并用的方法，从加工工艺过程来看，主要有强度胀+密封焊、强度焊+贴胀、强度焊+强度胀等几种形式。这里所说的“密封焊”是指保证换热管与管板连接密封性能的焊接，不保证强度；“贴胀”是指为消除换热管与管孔间的间隙并不承担拉脱力的轻度胀接。如强度胀与密封焊相结合，则胀接承受拉脱力，焊接保证紧密性。如强度焊与贴胀相结合，则焊接承受拉脱力，胀接消除管子与管板间的间隙。至于胀、焊的先后顺序，虽无统一规定，但一般认为以先焊后胀为宜。因为当采用胀管器胀管时需用润滑油，胀后难以洗净，在焊接时存在于缝隙中的油污在高温下生成气体从焊面溢出，导致焊缝产生气孔，严重影响焊缝的质量。胀焊并用主要用于密封性能要求较高；承受振动或疲劳载荷；有间隙腐蚀；需采用复合管板等的场合。胀接是指根据金属具有塑性变形的特点，用胀管器将管子胀牢固定在管板上的连接方法。多用于管束与锅筒的连接。工作过程是：将胀管器插入管子头，使管子头发生塑性变形，直至完全贴合在管板上，并使管板孔壁周围已发生变形，然后拔出胀管器。由于管子发生的是塑性变形，而管板仍然处在弹性变形状态，扩大后的管径不能缩小，而管板孔壁则要弹性恢复而使孔经变小（复原），这样就使管子与管板紧紧地连接在一起了。利用管端与管板孔沟槽间的变形来达到紧固和密封的连接方法。用外力使管子端部发生塑性变形，将管子与管板连接在一起，又叫胀管。目前，多采用胀管器胀接。补强圈补强圈补强是指在壳体开孔周围贴焊一圈钢板，即补强圈。补强圈一般与器壁采用搭接结构，材料与器壁相同，补强圈尺寸可参照标准确定，也可按等面积补强原则进行计算。当补强圈厚度超过8mm时，一般采用全焊透结构，使其与器壁同时受力，否则不起补强作用。为了焊接方便，补强圈可以置于器壁外表面或内表面，或内外表面对称放置，但为了焊接方便，一般是把补强圈放在外面的单面补强。为了检验焊缝的紧密性，补强圈上有一个M10的小螺纹孔。从这里通入压缩空气进行焊缝紧密性试验。补强圈现已标准化。标记示例例：公称直径100mm，厚度8mm，坡口型式为B型的补强圈，其标记为补强圈DN100x8--BJB/T4736--95补强圈是在压力容器开孔部位补强由于开孔造成的应力集中问题。简单理解就是开孔部位材料减少了，开孔附近部位材料受力就大了。一般补强圈面积等于开孔面积。增加加强圈和加大容器壁厚是增加容器刚度和提高外压容器的临界压力的两种方法,尤其在外压容器筒体上适当的增设加强圈更为经济设计加强圈时，最基本的要求就是加强圈的实际惯性矩大于最小惯性矩。可采用角钢、工字钢、矩形钢等加工制作，可以焊接在容器的外面，也可以焊接在容器的里面。当加强圈焊在筒体外面时，加强圈每侧间断焊缝的总长度，不小于容器外周长度的1/2；当设置在容器内部时，应不少于容器内圆周长度的1/3。实训项目七：锅炉管子的胀接与焊接训练教学信息加入时间：2010-3-16下午08:47:38admin点击：（一）实训目的通过本次实践训练，使学生掌握：１、管子的胀接方法及其注意事项２、倒链的使用方法及其注意事项（二）实训内容１、管子的胀接(1)用固定胀管器初胀先用固定胀管器初胀，使管子扩大与管孔消除间隙后，再扩大约0.2—0.3mm，然后再用翻边胀管器复胀至终，使管子与管孔间更加紧密，并呈现喇叭口形状，整个胀管工作分两次完成，称为二次胀管法。(2)胀管器的检查胀管器以制造厂随锅炉供货的产品为最佳。如在市场选购时，应根据锅筒厚度和管子公称直径进行选择。(3)胀管率的控制为避免胀管时出现超胀或胀接不足的现象，宜在胀管之前就预先按试胀确定的最佳胀管率和管孔展开图中已标注的管孔与管端的实测数据，用胀管率计算公式反复算出施胀后的管子内径(称终胀内径)，作为胀口扩大程度的依据。(4)胀管操作在受热面管束的安装中，一般除基准管采用二次胀接外，其他管子的胀接宜采用一次胀管法，这样可提高胀管速度。工业锅炉供货，随锅炉带的胀管器也只有翻边胀管器，不带固定管器。２、管子的焊接按《锅炉受压元件焊接技术条件》和《锅炉受压元件焊接接头机械性能检验方法》有关规定进行。在管子的直线部分，焊缝到弯曲起点的距离不应小于50mm；管子上焊缝的数量平均每200mm不超过一个焊口，且同一根管子上焊缝的间距不应小于300mm。（三）实训步骤一、管子的胀接锅炉胀管工作有两种方法，一种是先用固定胀管器初胀，使管子扩大与管孔消除间隙后，再扩大约0.2—0.3mm，然后再用翻边胀管器复胀至终，使管子与管孔间更加紧密，并呈现喇叭口形状，整个胀管工作分两次完成，称为二次胀管法；另一种是自始至终只用翻边胀管器一次完成，不分固定胀和翻边胀，称为一次胀管法。两种胀管法均应达到计算的胀管率后，才能结束胀接。(1)胀管器管子胀接的工具是胀管器，常用的自进式胀管器有固定胀管器和翻边胀管器两种，如图8.27所示。两种胀管器均由外壳、胀杆和胀珠组成。图8.27自进式胀管器1-胀杆；2-直胀珠；3-翻边胀珠；4-外壳图8.27(a)是固定胀管器的构造，在胀管器的外壳上，沿圆周方向相隔120°有三个槽形孔，每个槽内有一个锥形胀珠，中间插入一根锥形胀杆。因为胀珠的锥度为1／40-1／50，胀杆的锥度为1／20-1／25，所以在胀管过程中，胀珠与管子内壁的接触线，总是与管子轴线平行的，使管子呈圆柱形扩胀而不会产生锥度。图8.27(b)是翻边胀管器的构造图，这种胀管器较固定胀管器不同的是，在三个胀珠中有一个是两节的，一节直立的是直胀珠的一部分，另一节是倾斜的，能将管口扳成12°—15°的斜角，而呈现喇叭状。(2)胀管器的检查胀管器以制造厂随锅炉供货的产品为最佳。如在市场选购时，应根据锅筒厚度和管子公称直径进行选择。并在使用前应进行下列检查：①胀管器的规格，应与被胀管径相适应，并能满足最终扩大内径的需要；②胀杆和胀珠不得弯曲，胀杆的弯曲度偏差不应大于0.1mm；③胀杆和直胀珠的圆锥度应相配，即直胀珠的圆锥度应为胀杆圆锥度的一半④各胀珠巢孔的斜度应相等，底面应在同一截面上；⑤各胀珠在巢孔的内间隙不得过大，其轴向间隙应小于2mm，翻边胀珠与直胀珠串联时，其轴向总间隙应小于1mm；⑥胀珠不得从巢孔中掉出，且胀杆放入至最大限度时，胀珠应能自由转动。使用胀管器时，胀杆和胀珠都应涂以适量黄油。每胀完15—20个口后，应用煤油清洗一次，重新涂黄油后使用，但应防止油流人管子与管孔的间隙内。对损伤了的胀杆及胀珠应及时更换，不可勉强延续使用。(3)胀接原理胀管方法，是利用金属的塑性变形和弹性变形的性质，将管子胀在锅筒上。因为锅筒的管孔比管子外径稍大一点，当管端插入管孔时，管子与管孔间有一定的间隙。胀管器伸人管端后，用扳把转动胀杆时，胀珠即随胀杆的转动而转动，随着胀杆的伸入，胀珠对管端径向施加压力，使管径渐渐扩大产生塑性变形。当管子外壁与管孔间接触后，压力也开始传到管壁上，使管孔产生弹性变形，而对其所受压力产生反弹力；当胀管程度达到要求取出胀管器后，被胀大的管端外径基本保持不变，而管孔却力图恢复原形，其反弹力将管子牢牢地箍紧，从而形成良好的结合强度与严密度，如图8.28所示。图8.28胀接原理示意1-锅筒孔壁；2-胀接管子；3-翻边胀珠；4-直珠；5-胀杆由于终胀后的管子已产生永久变形，即变形超过管材的弹性极限而不可复原。复原应力不复存在，因此，管孔施加于管外壁的反弹力是持久稳定的，它所造成的强度及严密度相应地也是持久稳定。所以胀接质量的好坏，首先是要保证管端有良好的塑性，为此胀管前要对管端进行退火处理，以增加其塑性。另外，当周围环境温度低于0℃时，不宜进行胀管工作，以避免管端产生脆裂现象。如必须进行胀管时，需采取措施将环境温度升高，才能进行胀管。(4)胀管率胀管率是检查和控制胀管程度的依据。胀管时，施胀的径向压力使管径和管孔扩大，管壁变薄，当胀至最佳胀管率时，管壁与管孔间就达到了最理想的严密性和强度要求。如再继续扩胀，孔板将由弹性变形转为塑性变形，孔板对管子的反弹作用力减弱，管壁开始变薄，胀口强度下降，严密性也随着降低，这就是超胀现象。从外观检查，能见到已胀大部分较未胀部分的管壁明显凸起，管孔边缘突出，已局部产生塑性变形，甚至可在锅筒外面看到由于管口被挤薄伸长形成的沟环。相反，如果胀接时胀接不足，即未达到最佳胀管率时，胀口的强度及严密度也将不足。因此，控制最佳胀管率，是避免出现超胀或胀接不足，以及保证胀口强度和严密的重要措施。胀管率应按测量管子内径在胀接前后的变化值计算(以下简称内径控制法)，或按测量紧靠锅筒外壁处管子胀完后的外径计算(以下简称外径控制法)。当采用内径控制法时，胀管率Hn应控制在1.3％—2.1％的范围内；当采用外径控制法时，胀管率Hw应控制在1.0％-1.8％的范围内，并分别按下列公式计算Hn=(d1－d2－δ)÷d3×100％（8—2）Hw=(d4-d3)÷d3×100％（8—3）式中Hn——采用内径控制法时的胀管率；Hw——采用外径控制法时的胀管率；d1—胀完后的管子实测内径(mm)；d2—未胀时的管孔实测内径(mm)；d3—未胀时的管子实测直径(mm)；d4—胀完后紧靠锅筒外壁处管子实测外径(mm)；δ—未胀时管孔与管子实测外径之差(mm)。为确保胀管质量，在正式胀管前应进行试胀工作。通过试胀检查胀管器的质量，同时使胀管操作人员熟悉和掌握胀接材料(管子和管孔)的可塑性能，熟悉胀管操作，积累操作经验。试胀使用的管孔板和管子，应与供货的锅筒和管子相同，由锅炉制造厂提供。试胀过程中，胀珠与胀杆应能转动灵活，进退自如，胀成的管口形状正确。经过试压和剖面分析，确定最佳胀管率。如用测量终胀外径控制胀管率时，还应测得测管器后胀口外径的缩小量。(6)胀管率的控制为避免胀管时出现超胀或胀接不足的现象，宜在胀管之前就预先按试胀确定的最佳胀管率和管孔展开图中已标注的管孔与管端的实测数据，用胀管率计算公式反复算出施胀后的管子内径(称终胀内径)，作为胀口扩大程度的依据。胀管时即可用测内径的仪表控制，不使施胀后的管子内径超过计算值，以防止超胀，也不能使施胀后的管子内径小于计算值，以防止胀接不足的缺陷。终胀内径计算式为d1=Hd3+d2+δ(8.3)经式(8.3)算得的各胀口的d，值，应清楚地标注于管孔展开平面图上，作为胀管操作时施胀的控制依据。如果终胀内径不容易测得，也可将其换算成终胀外径，以便在锅筒外进行测量，计算如下D1=d3(H+1)(8—5)式中D1——施胀后管子的实测外径(m)。胀管进行到胀口接近要求时，将调好尺度的游标卡尺，靠在锅筒外胀口根部，待管口胀至终胀外径时，立即停止胀管工作。测量的数据是胀管器的工作状态下测得的，当取出胀管器时，管口立即缩小。为此，游标卡尺的调开尺度，应是终胀外径加缩小量。取出胀管器胀口的缩小量，应在试胀时测得。在实际胀管过程中，应取得每个胀口的数据，以便计算其胀管率。但可不必将整台锅炉全部管口的胀管率都算出来，允许只选择部分有代表性的胀口进行计算，但计算数量不得少于总胀口数的10％。(7)胀管操作在受热面管束的安装中，一般除基准管采用二次胀接外，其他管子的胀接宜采用一次胀管法，这样可提高胀管速度。工业锅炉供货，随锅炉带的胀管器也只有翻边胀管器，不带固定管器。胀管时，锅筒里、外部人员，应密切配合，互相联系。外部人员应注意管子窜动和位置变化以及管端扩大程度；内部人员应注意检查管端伸人锅简的长度是否合格，并防止污物落人管子与管孔间的环形间隙中。胀接过程，遇有管子一端胀接另一端为焊接时，应先焊后胀。同一根管子，应先胀上锅筒后胀下锅筒。胀管时，必须使人孔保持完全开启状态，使空气流通，锅筒内必须有足够的照明亮度。采用一次胀管法胀管，为避免施胀时应生的