先胀后焊连接中焊接对胀接连接强度的影响

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1、先胀后焊连接中焊接对胀接连接强度的影响先胀后焊连接中焊接对胀接连接强度的影响王海峰,马凤丽,桑芝富(1.南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京210009;2.解放军理工大学理学院,江苏南京211101)摘要:以常见的低碳钢换热管与低合金钢管板胀焊连接接头为研究对象,采用有限元法进行了换热器管子与管板焊接过程的模拟,研究了焊接温度场作用下,不胀区长度L对先胀后焊接头胀接区残余接触压力的影响.计算结果表明焊接对胀接区的影响主要表现为胀接区接触范围及接触压力数值的减小,采用接头接触压力减小系数,和接触面积减小系数,来定量描述焊接对先胀后焊接头胀接区的影响,给出了焊接对

2、先胀后焊接头中胀接区影响的定量数值.同时,研究结果表明,当增加不胀区长度时,焊接对胀接区的影响有所减小.先胀后焊连接接头设计应考虑焊接对胀接的削弱作用,对于中等厚度的管板,胀接连接性能要求较高的胀焊接头,不推荐采用先胀后焊.关键词:换热器;管子与管板连接;液压胀接;胀焊结合中图分类号:TG142.41文献标识码:A文章编号:1001-4837(2010)12—0013—08doi:10.3969/j.issn.1001—4837.2010.12.003EffectofWeldingonExpandingStrengthofTube——to——tubesheetJoi

3、ntsMadebyWeldingafterExpandingWANGHai—feng,MAFeng—ii,SANGZhi—fu(1.MechanicalandPowerEngineeringCollegeofNanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China:2.InstituteofScience,PLAUniversityofScienceandTechnology,Nanjing211101,China)Abstract:Incorporatingwidelyusedmaterials,lowcarbonstee

4、lforthetubeandlowalloysteelforthetubesheet,theweldingbetweenthetubeandtubesheetissimulatedusingfiniteelementmethod,andtheeffectoftheunexpandedzonelengthLontheexpandedzoneofthejointsmadebyweldingafterexpan.dingisinvestigated.Theresultsindicatethattheeffectoftheweldingontheexpandedzoneof

5、thejointexhibitsthereductionofcontactareaandcontactpressure.ThepercentagereductionsofcontactpressurefDrandcontactareafrareintroducedbytheauthortoquantitativelydescribetheeffectoftheweldingontheexpandedzoneofthejoint,andthevaluesfortheresearchmodelsarethengiven.Meanwhile,there—suitsalso

6、indicatethattheeffectisreducedalittlewhentheunexpandedzonelengthLincreases.Theweakeninginfluenceoftheweldingontheexpandingjointsshouldbetakenintoaccountandtheexpand—ed—weldedtube—to—tubesheetjointswithmoderatetubesheetthicknessarenotrecommendedwhenhighexpandingperformanceisrequired.Key

7、words:heatexchanger;tube—to—tubesheetjoint;hydraulicexpanding;expanded—weldedjoint基金项目:南京工业大学青年教师学术基金资助项目(39702013)?13?先胀后焊连接中焊接对胀接连接强度的影响0引言同传统的机械胀接相比,以液袋式胀接为代表的液压胀接技术不使用润滑油润滑换热管管壁,改善了换热管管端的清洁和干燥,因此在换热器管子与管板液压胀接与焊接结合的应用中,前期的液压胀接在一定程度上减小了不胀区气体受热后对接头的影响,克服了传统机械胀接带来的弊端.在先胀后焊连接技术中,另外一个重