采用机械胀及液压胀两种胀接方式对UNS S32707特超级双相不锈钢材质的换热管进行胀接试验,并研究胀紧率、操作性、经济性以及对换热管内壁的影响,综合考虑认为液压胀是胀接该材质换热管的适宜的方法,通过试验得出,液压胀时选择的胀接压力为350~450 MPa。

为了使双相不锈钢换热管与管板胀接接头获得更好的性能,寻求合适的液压胀力及胀接工艺,分别对φ19 mm×2 mm的S22053管子与相同或不同材质管板接头、管孔开槽或不开槽接头、液压胀接或机械胀接接头进行了试验,对比分析了胀后的拉脱力及管壁与管孔贴合状态。试验结果表明S22053管子与S22053管板接头需要400 MPa左右的液压胀力才可实现拉脱力达标;S22053管子与Q345R管板接头,不宜采用液压胀,贴胀接头几乎不能承担拉脱力,必须胀接时建议采用机械胀。研究结果可为双相不锈钢换热管与管板接头的胀接连接及胀接工艺提供参考依据。

在某高压管壳式换热器建造过程中,管板与换热管连接采用了焊后混合胀工艺,即先焊后胀,胀接采用液压胀加机械胀的混合胀工艺。液压胀具有柔性胀接方法的应力均匀、抗应力腐蚀强和易于胀入孔槽等特点,而机械胀能够保证所要求的胀度和消除液压胀残余的轴向应力。胀接工艺试验通过耐压循环试验、氦检漏试验以及拉脱力试验等验证合格,最终用于产品证明该工艺满足换热器的技术要求。

双相不锈钢S32750强度及硬度高,以S32750为换热管的双管板换热器胀接困难。将内管板材质由原设计的16Mn,Ⅲ级锻件改为20Mn Mo Nb,Ⅲ级锻件,将管板孔槽由原设计的3-6-3结构改为8-8-8结构,采用液压胀,解决了S32750高强钢胀接难题。

文章介绍了某新型蒸汽发生器管子-管板全深度液压胀的主要工艺方法,对操作过程中可能发生的质量风险,以及相对应的预防这些质量风险的措施,通过试验论证预防措施的有效性等进行了详细的阐述,为后续新型核电蒸汽发生器的液压胀操作的质量控制提供经验参考。