换热管厂家换热器（换热管厂家水压实验压力）

HastelloyB-3（UNS牌号为N10675）是镍钼合金家族中的一个新成员，是在哈氏合金B-2基础上的改进，具有良好的力学性能和物理性能，它关于任何温度和含量的盐酸都有极好的抗腐蚀性，热安稳性也较B-2有了很大的进步。跟着我国石油化工工业的不断发展，B-3已越来越多地应用在化工设备的制作中。

因为B-3具有高强度、高韧性的特点，所以在机加工方面有必定的难度，很简单出现外表开裂、变形等缺陷。在我国，其设备加工制造经历尚浅，现在国内只有少数制造厂家把握了B-3的加工工艺，有的厂家关于B-3的加工方法等已拟定了自己的企业标准，有了自己的制造加工经历。但因为制造商之间的竞赛及技术保密，他们的设备加工制造及经验各不相同，其加工制造能力相差较大。为此，针对B-3换热器的加工制造进行分析总结。

1化学成分及功能

1.1化学成分

B-3的化学成分见表1。

1.2物理（力学）功能

B-3室温下的物理功能见表2。

B-3的力学功能十分杰出，如表3所示。它具有高强度、高韧性的特点，所以在机加工方面有一定的难度，而且其应变硬化倾向极强，当变形率达到15%时，约为1Cr18Ni9Ti不锈钢的2倍。哈氏合金21℃。

还存在中温敏化区，其敏化倾向随变形率的添加而增大。当温度较高时，B-3易吸收有害元素使它的力学功能和耐腐蚀功能下降。

1.3耐腐蚀性能

B-2在各种还原性介质中具有优良的耐腐蚀性能，能耐常压下任何温度、含量盐酸的腐蚀，因此，B-2一般应用于多种苛刻的石油、化工过程，如盐酸的蒸馏、浓缩，乙苯的烷基化和低压羰基组成醋酸等生产工艺过程中。

但在B-2多年的工业应用中发现：

1)存在对立晶间腐蚀性能有相当大影响的2个敏化区，1200～1300℃的高温区和550～900℃的中温区；

2) 焊缝金属及热影响区枝晶偏析，金属间相和碳化物沿晶界分出，使其对晶间腐蚀敏感性较大；

3) 中温热稳定性较差。

B-3是在B-2的基础上改善的材料，它对于任何温度和含量的盐酸都有极好的抗腐蚀性。它对于硫酸、乙酸、甲酸、磷酸及其他不具有氧化性的介质也具有良好的抗腐蚀性。并且，对其化学成分作了调整，它的热稳定性比B-2有了大幅的进步。B-3对点腐蚀、应力腐蚀开裂、刀状腐蚀和焊接的热影响区的腐蚀等均有很高的抗力。

1.4焊接功能

B-3的热稳定性有了明显的提高，可把以前B-2部件加工中所产生的相关问题减到最少。这是由于在B-3中，金属间有害相形成的倾向很小，使它在加热过程中及继后的各种形式的热循环中比B-2有更大的韧性。B-3有杰出的成形和焊接功能。在1230℃加热时，如有满足时间使部件整体均热，就可进行锻造和其他热加工。B-3是一种低碳合金，可以用控制终锻温度来到达操控晶粒大小的目的。

2规划中注意问题

换热器的规划参照ASME标准和TEMA（R）标准规划，依照GB150、GB151和为此类换热器编制的特别技术规则进行制造、查验和检验，并符合我国压力容器安全技术监察规程的有关规则。因其镍基合金材料的特别性能，为了能够取得较好质量的设备，在规划过程中应考虑到一些相关问题。

1)B-3的热稳定性比B-2有了明显的进步，但对其进行固溶热处理仍是非常困难，所以仍是应该尽量减少在结构设计中采用需要变形加工的结构，如封头结构，在答应的情况下，能够采用平盖封头代替椭圆封头。

2)法兰材料应挑选不锈钢，避免造成B-3材料的污染等；并选用对焊环松套法兰（PJ/SE或LF/SE）的方式，以节省材料。

3换热器的加工制造

3.1下料及边缘加工

B-3材料到厂后，摆放在指定的专用存放区（有色金属存放在有色金属库房内，焊材存放在焊材一级库内），注意表面的维护。

凡制作受压组件的材料应有承认的符号。在制造过程中，如原有承认符号被裁掉或材料分成几块，应于材料切割前完结符号移植。不应在材料的耐腐蚀面选用硬印作为材料的承认符号。承认符号可采用不溶于水的、不含金属颜料的、无硫的墨水书写。在材料上划线应尽量选用金属铅笔，只有在今后的加工工序中能去除的部分才答应打虫眼。

材料在搬运和划线过程中使用软质材料包垫，避免材料外表划伤。

材料的切开和坡口加工一般应选用机械办法，厚度较大或形状不规则时允许用等离子切开。此时应避免火花溅落在材料外表，且切开边缘和坡口仍使用机械办法加工和去除污染层。选用等离子切开镍基合金材料，因其热影响区比较大，故必须用机械办法去除，机械加工余量不得小于5mm。剪切材料时，必须十分注意材料外表维护，要先查看和修整剪板机的台面及压紧柱脚，使其到达平整、润滑、无硬粒，避免有色材料外表压伤。焊接坡口外表不该有裂纹、分层、掺杂及影响焊接质量的其他缺点。

3.2压力加工

圆筒与壳体的卷制一般采用冷卷，关于直径较小而卷板机欠好卷制的圆筒可采用折弯机折制的方法。卷板机滚筒或折弯机折刀外表应整理干净，在卷曲或折制时宜在材料外表垫上一层薄的不锈钢板和塑料薄膜，以维护材料外表。因镍基材料的加工硬化比较严重，卷制应尽量一次成形。在卷制前可先用其他材料试卷，适宜后再正式卷制。

3.3胀接

胀接广泛用于管板与换热管的结合，是靠管子和管板变形来达到密封和紧固的一种连接办法。胀接连接的办法有2种，柔性胀接和机械胀接。其间，柔性胀接办法在胀接过程中不会损伤资料外表且比较容易操控胀管压力，比较合适镍基合金资料的胀接。

B-3管中胀接操作要点：

1)首先要正确把握胀管器的运用。在胀接时，胀管器的装置方位有必要垂直于管板平面，胀管头放置方位恰当，不该偏斜并要控制胀紧力的大小。

2)在管板管孔内开槽能够增加拉脱力。管孔光洁度高能够增加密封功能，但也有降低拉脱力的倾向。一般管板孔粗糙度应控制在Ra6.3左右，不应存在影响胀接紧密性的缺点。

3)衔接部位的换热管和管板孔表面应清理干净，不该留有影响粘接质量的毛刺、铁屑、锈斑、油污等。

4)胀接连接时，其胀接长度，不该伸出管板背面（壳程侧），换热管胀接部分与非胀接部分应圆滑过渡，不该有急剧的棱角。

5)胀接时应根据要求选择适宜的胀管压力。胀接程度不足（欠胀）或胀接过量（过胀），都不能保证胀接质量。过胀会使管壁减薄过多而导致管子开裂和管板变形。因欠胀而进行屡次胀接，也会造成加工硬化使管子开裂。因此在正式胀接前没有经验的情况下应先进行试胀，以确认适宜的胀管压力。

3.4组对、安装

安装过程中，会有很多焊接作业，应掌握焊接应力和变形情况，在安装时，要采纳恰当办法，避免或减少焊后变形和矫正作业。如采用加强圈加强或选择适宜的焊接办法和焊接次序。

制品在组对前，应对其内外表或内件进行铲除污染处理。组对过程中，对有或许再次被污染的工序要做好防护办法。

吊装时应选用软绳，不允许选用钢丝绳。

筒体纵缝和环缝装配不允许选用强力拼装的方式，不允许使用铁器直接击打金属外表，防止发生铁离子污染。

在拼装过程中要注意维护金属外表和设备法兰密封面。法兰外表应覆维护膜，防止发生拉毛和碰伤。组队时要参考设备管口方位图，尽量防止接收器开到焊缝上。

修磨抛光有色金属材料制品外外表部分缺陷时，打磨方向应保持与母材的加工方向共同（轧制方向或切削方向），不准许恣意的穿插打磨、抛光。关于尖锐伤痕以及外表的部分伤痕、刻槽等缺陷应予修磨，修磨范围的斜度至少为1:3。修磨的深度应不大于2mm，不然应予焊补。

管制或换热器的拼装关键：管板、折流板应全部铲除毛刺，锐角倒钝，筒体内部整理洁净后方可组对；穿管前，管子、管板和折流板要进行去油、脱脂，清洗洁净后方可穿管；穿管时，操作人员应穿洁净的工作服，戴洁净的白手套，工作场地周围不得进行打磨及有粉尘的作业；拉杆上的螺母应拧紧，以免在装入或抽出管制时，因折流板窜动而损害换热管；穿管时不应强行击打，换热管表面不应出现凹瘪或划伤。除换热管与管板间以焊接联接外，其他任何零件均不准与换热管相焊。

3.5焊接

B-3可以选用全部常用的焊接办法焊接，但推荐在腐蚀环境下运用的部件用氩弧焊办法。在焊接时要特别注意采用一定的预防措施以避免过度热输入。除非客户特别要求，全部B-3锻件都是以固溶热处理状况供给。对B-3锻件加热到1065℃并随后快速淬冷。薄板或线材作亮光退火，其加热温度为1150℃，随后在空中冷却。

接口处每一面的焊接表面和邻近区域在焊接前都要完全清洁和除油。在焊接时，焊接区的近邻氧化层表面有必要磨至光亮；如果没有进行打磨，氧化膜和焊渣会引起热影响区的腐蚀。

用完的焊丝应密闭储存在温度为121～200℃的炉中，暴露在室温下所引起的湿润会形成机械性能的降低。

施焊环境：操作人员有必要穿戴洁净的劳保用品（鞋套、手套、帽子）；焊接区域相对独立，空气洁净、无尘、无烟；风速小于1.5m/s，相对湿度小于60%，

温度不低于5℃。

焊接前重新用丙酮等清洗，热吹风机或火焰枪吹扫烘干。严禁使用钢丝刷抛光轮清理，能够使用不锈钢丝刷。施焊前各个气体管路和保护罩应预通气一段时间，保证无残留杂质和水气。在焊接时，在底部焊道的反面必需要一向用100%氩气保护，严格按照焊接工艺的要求来挑选焊接参数。

为了到达焊接件最佳的抗腐蚀性，必需要防止过热输入。比如选用最小交织缝技能，尤其在薄的地方防止过慢的速度；操控层间温度，一般在93℃或以下。在焊接时，选用电流安稳，高频起弧、预先延时喷气和电流操控（脚操控板）的电源。焊接坡口60°～80°。焊接参数如下：ERNiMo-10，准2.4mm，I=100～

130A，U=11～16V，v＝7～8m/h。防止长时间在538～816℃温度逗留。

焊接结束后，依照企业的压力容器质量手册有关要求，施焊人员在规则部位做好焊工代号钢印，并由查验员对焊缝的外观、成形等进行查验。焊缝外观查验合格后，依照设计图样规则进行射线探伤，并按规范JB/T4730进行验收。

3.6热处理

哈氏合金的热处理是关键技术，加热和冷却都有必要快速通过475℃低温脆化区和高温时的σ相及其他中间相的生成，因此有必要使工件快速加热和冷却。有必要要先将炉温加热到规则的温度后再将工件放入炉中。工件在装入炉中前，有必要先将外表整理洁净。保温一段时间后推出，快速吊入槽内水中水冷。

关于B-3来说，唯一的热处理办法就是在1065℃时进行恰当时间的固熔退火，并随后用水冷或迅速空冷。固溶热处理温度要控制在1060～1080℃，之后进行水冷淬火以获得最好的耐蚀性能。因为固熔处理的温度比较高，而且还要经过快速冷却，因而工件的变形是难免的。

在进行热处理时还要注意以下一些问题：为了防止设备部件热处理变形，需要选用不锈钢加强环；对装炉温度、加热和冷却时间应严格控制；装炉前，对热处理件进行预处理，防止产生热裂纹；热处理后，对热处理件进行100%的浸透检测；在热处理过程中如产生热裂纹，经过打磨消除后需补焊者，要采用专门的补焊工艺。

4结论

1)在允许的情况下，哈氏合金B-3资料制设备设计时可以选用平盖封头替代椭圆封头，法兰选用PJ/SE或LF/SE的形式，以节省资料。法兰的资料应选择不锈钢，防止形成B-3资料的污染等。

2)B-3在加工制造过程中，应采取办法防止材料外表划伤。柔性胀接办法在胀接过程中不会损伤材料外表且比较简单控制胀管压力，比较适合镍基合金材料的胀接；B-3可以用一切常用的焊接办法焊接，在腐蚀环境下使用的部件引荐用氩弧焊办法；B-3热处理是关键技术，加热和冷却都有必要快速通过475℃低温脆化区和高温时的σ相及其他中心相的生成。因此有必要使工件快速加热和冷却。

尽管B-3合金制换热器的制造在我国还比较少见，可是，若能充沛了解材料的特殊性，注意制造过程中的许多细节，严格遵循标准规范的要求，能够制造出合格的产品。