一種窄間隙板管電阻焊裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于焊接和熱交換器設(shè)計與制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及板束端部焊縫窄間隙電阻焊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]波紋板全焊接板式換熱器制造的一般過程系先通過模具沖壓板片，將沖壓好的波紋板片進行組對，利用通過電流的兩個大圓盤電極滾焊組對好的長縫獲得電阻焊焊縫，以形成單個板管，介質(zhì)可以從板管內(nèi)流動。多個板管疊摞后需要對板管間的端部焊縫進行焊接，焊接后可以使不同的介質(zhì)分開流動，這樣板管內(nèi)流通一種介質(zhì)，板管與板管之間流通另一種介質(zhì)，兩種介質(zhì)不會發(fā)生混合。然而在多個板管進行疊摞形成板束后，板管間形成的兩端部窄間隙無法使用傳統(tǒng)的大圓盤電極進行電阻焊接，工程上對于操作空間受限的窄間隙板束端部焊縫處僅通過手工氬弧焊焊接，利用該方法焊接時，易產(chǎn)生較多焊接缺陷，焊后焊縫強度較低，板束長期運行端縫失效后兩種介質(zhì)易發(fā)生混合；另外手工氬弧焊無法消除板束端部焊縫間存在的縫隙，腐蝕性介質(zhì)在此縫隙處長時間滯留，會發(fā)生嚴重的縫隙腐蝕，導(dǎo)致整個全焊接板式換熱器服役壽命降低。
[0003]論文(方珍.芳烴裝置板式換熱器開裂原因分析[J].化工設(shè)備與管道，2009，46(3): 15-18.)中提到某芳烴裝置重整進料用一臺板式換熱器，其板程介質(zhì)為加氫裂化重石腦油，殼程介質(zhì)為重整生成油。該換熱器板片材料OCrlSNilOTi，殼程進口溫度約470°C，出口溫度約115°C，換熱板管在此溫度差下發(fā)生熱膨脹致使在端面和側(cè)面形成較大熱應(yīng)力，最終在高熱應(yīng)力作用下板管端面焊縫撕裂，內(nèi)部介質(zhì)泄漏誘發(fā)失效。研究發(fā)現(xiàn)換熱板束端面僅采用手工氬弧焊，手工氬弧焊焊接后焊縫結(jié)合強度低，是設(shè)備失效的主要原因。因此，避免端部焊縫僅采用手工氬弧焊強度低的缺點，對板束端部焊縫進行電阻焊以提高焊縫強度顯得尤為重要。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供一種窄間隙板管電阻焊裝置，解決焊接板式換熱器板束使用過程中端面焊縫強度低和易發(fā)生間隙腐蝕的問題。
[0005]為此，所采用的技術(shù)方案:
[0006]—種窄間隙板管電阻焊裝置，包括動力加載機構(gòu)，該動力加載機構(gòu)的活塞桿和曲臂一端鉸接，曲臂的另一端端頭安裝上滾柱電極；與上滾柱電極相適配位置的下方設(shè)置有下滾柱電極，該下滾柱電極安裝在下橫梁上；所述曲臂與下橫梁通過絕緣銷軸鉸接；該下橫梁及動力加載機構(gòu)均安裝在裝置平臺上形成電阻焊裝置，該電阻焊裝置安裝在數(shù)控液壓機上實現(xiàn)其上下方向的移動，通過傳動機構(gòu)實現(xiàn)其前后方向的移動。
[0007]所述上、下滾柱電極內(nèi)設(shè)有水冷或油冷夾套。
[0008]所述上、下滾柱電極為圓柱形、球形或圓錐形狀。
[0009]該電阻焊裝置包括定位回復(fù)機構(gòu)，其由限位塊和具有預(yù)拉力的彈簧組成，兩者的上端依次設(shè)置于加載機構(gòu)的活塞桿和曲臂鉸接處的曲臂上，下端均設(shè)置在裝置平臺上。
[0010]本實用新型的動力加載機構(gòu)利用杠桿原理，通過絕緣銷軸作為杠桿支點，將加載力進行放大后對滾柱電極施加作用力，滾柱電極再將力傳遞給板束端部焊縫實現(xiàn)滾壓，上下滾柱電極同時通入電流與板束端部焊縫構(gòu)成回路，板束端部焊縫產(chǎn)生熱量形成熔核實現(xiàn)電阻焊接而形成的電阻焊焊縫不但強度高，而且消除了板管間縫隙，增強了板管耐縫隙腐蝕性能。
[0011]本實用新型可應(yīng)用于化工、石油石化、熱電、制藥等行業(yè)制造焊接板式熱交換器上。
【附圖說明】
[0012]圖1為模具沖壓的換熱板片示意圖；
[0013]圖2為單個換熱板管示意圖；
[0014]圖3為傳統(tǒng)圓盤電極滾焊形成板管長縫示意圖；
[0015]圖4為板束端部焊縫電阻焊裝置實施例示意圖；
[0016]圖5為板束端面局部放大圖；
[0017]圖6為本實用新型電阻焊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖7為本實用新型焊接時不意圖；
[0019]圖8為本實用新型不施焊時不意圖；
[0020]圖9為本實用新型帶冷卻夾套的滾柱電極示意圖；
[0021]圖10為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本實用新型進一步說明如下:
[0023]參照圖4、5、6、7、8，一種窄間隙板管電阻焊裝置，包括有動力加載機構(gòu)605，該動力加載機構(gòu)605的活塞桿和曲臂602 —端鉸接，曲臂602的另一端端頭安裝上滾柱電極601 ;與上滾柱電極601相適配位置的下方設(shè)置有下滾柱電極606，該下滾柱電極606安裝在下橫梁609上；所述曲臂602與下橫梁609通過絕緣銷軸608鉸接；該下橫梁609及動力加載機構(gòu)605均安裝在裝置平臺607上形成電阻焊裝置，該電阻焊裝置安裝在數(shù)控液壓機1001上實現(xiàn)其上下方向的移動，通過傳動機構(gòu)實現(xiàn)其前后方向的移動。
[0024]所述絕緣銷軸608設(shè)置在曲臂602的最低點且靠近上滾柱電極601 —側(cè)。
[0025]本實用新型的工作過程:首先利用動力加載裝置通過上曲臂進行加載；然后通過安裝在上曲臂的上滾柱電極對窄間隙的板片組對貼合處進行滾壓，同時設(shè)置定位回復(fù)機構(gòu)，以保證上、下滾柱電極張開角度在一定范圍內(nèi)不會碰傷旁邊的板片。最后，上、下滾柱電極通入電流，使板片貼合處與電極構(gòu)成回路產(chǎn)生熱量，貼合處形成板管端部焊縫。滾柱電極在窄間隙板束端部進行電阻焊接形成板束端縫，最后形成電阻焊板式換熱器波紋板束。
[0026]下面通過板式熱交換器形成過程對本實用新型作一詳細闡述:
[0027]模具沖壓平板形成波紋板片(圖1)，出于簡化，圖1僅用平板作為示意。參照圖2、圖3，將一張沖壓好的波紋板片202沿長邊翻轉(zhuǎn)180°后與另一張波紋板片201相扣，利用傳統(tǒng)的大圓盤電極301電阻滾焊形成板管長縫203。參照圖5，多個板管疊摞后形成板束，在板束端面板管與板管相互貼合的交界面上形成多道板束端部焊縫501，板束端部焊縫501焊接好后，形成殼程502通道和板程503通道，為保證殼程和板程通道介質(zhì)不能發(fā)生混合，板束端部焊縫501的強度和可靠性至關(guān)重要。傳統(tǒng)僅采用手工氬弧焊焊接板束端部焊縫501，焊接后的板束端部焊縫501強度較采用電阻焊的板束長縫203強度低，因此板束在承受一定壓力時，通常在板束端部焊縫501處開裂失效。相鄰板束端部焊縫501間距L較小(圖5)，通常情況下在20_左右，具體尺寸與波紋板片深度有關(guān)，由于操作空間小，無法采用傳統(tǒng)電阻縫焊用的大