因?yàn)殁伈木哂袃?yōu)良的耐腐蝕性，故被廣泛運(yùn)用于石化、氯堿、冶金、電鍍及航空航天等領(lǐng)域中。因?yàn)殁伿窍∮薪饘伲\(yùn)用鈦材制造設(shè)備的成本較高，但也具有運(yùn)用壽命長、化學(xué)功能穩(wěn)定、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。在鈦設(shè)備加工中，用鈦管制成盤管式換熱器已經(jīng)成為主流措施。

換熱器重要的功能指標(biāo)是換熱面積，為了增大換熱面積，進(jìn)步換熱效率，一般運(yùn)用盤管方式來制造。因?yàn)殁伖軉蝺r高，因此在制造過程中不只要化繁為簡，下降制造難度，確保各項(xiàng)尺度與形位公役契合紙要求，而且要嚴(yán)厲操控管材廢品率，進(jìn)步利用率，取得杰出的經(jīng)濟(jì)性。

1、矩形鈦盤管零件

鈦盤管運(yùn)用管指定為寶鈦股份出產(chǎn)的φ32mm×2鈦管，牌號為TA2，鈦管各項(xiàng)指標(biāo)均契合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

仔細(xì)分析紙，該套加熱鈦盤管實(shí)質(zhì)為內(nèi)、外兩付矩形鈦盤管并聯(lián)而成額。中左上鈦法蘭三通別離銜接表里兩付盤管的上接口；右上鈦法蘭三通別離銜接表里兩付盤管的下接口；內(nèi)、外盤管合拼對接時，應(yīng)以內(nèi)盤管上下管口方位為基準(zhǔn)，確定外盤管上下接口上彎方位，并取與大付盤管外部管壁平行，然后確保鈦法蘭副間以及鈦法蘭與管壁之間的平行度。表里盤管圈數(shù)都為213/4圈，每圈升程δ為3mm鈦支撐板，與雙頭U形螺栓雙螺母緊固銜接，且一切尺度未注公役。

由1可知，外盤管大外壁與電解槽壁空隙如下：

長度方向單邊=（1300－1200－32）/2＝34mm；寬度方向單邊=（1150－1050）÷2＝50mm，其間包括支撐鈦板δ＝3mm，M6U形雙頭螺栓緊固雙螺母厚度以及外露2～3扣螺牙長度。假如外壁尺度太大，會形成放不進(jìn)電解槽的問題，所以有必要嚴(yán)控外盤管大外壁尺度，使其尺度≤1200mm×1050mm；內(nèi)盤管內(nèi)壁尺度為電鍍工件有用工作區(qū)，所以也是重要操控尺度，即內(nèi)盤管小尺度≥996mm×846mm；內(nèi)、外盤管均通過4×R100×90°，完結(jié)4個角的圓弧過渡銜接。φ32鈦管壁厚為2mm，厚度中等；過渡彎頭圓弧中心半徑為R100mm，曲折半徑不是很小，可以靠模冷彎工藝加工，但有必要經(jīng)過鈦管冷彎實(shí)驗(yàn)鑒定，以確保曲折處外觀圓滑，無顯著褶皺或變形；曲折起伏用圓弧樣片查驗(yàn)，上直角查驗(yàn)渠道，查驗(yàn)直角是否垂直，然后確保表里矩形盤管的長寬尺度契合零件要求。

別的，每圈鈦盤管中心距為47mm，扣除管徑32mm，即得到每圈升程為47-32＝15mm。每付盤管都有6條，別離按照50mm×1100mm×δ3mm規(guī)格選取鈦支撐條配鉆φ7mm孔，與M6的U形雙頭螺栓合作緊固定型。升程尺度為15mm，由6根鈦支撐條來確保劃線分配高度。全體拼接時應(yīng)先要確保液面高度，然后拼接半圓銜接三通，確保固定鈦法蘭中心距到盤管底面高度尺度為1270mm。

2、加工工藝編列

一，加工鈦法蘭2片。下料割鈦法蘭毛坯，外圓和內(nèi)徑各留車削余量5mm；以外圓定位車削內(nèi)孔D為φ33mm；以內(nèi)孔定位車削外圓d為φ90mm；劃線、打樣沖眼及鉆孔為φ9mm。

二，加工M6雙頭鈦螺栓。下料鈦棒料φ6mm長度L為95mm，切130根；兩端頭加工M6螺紋，加工長度L為15mm；以φ32mm圓管為內(nèi)模，加工成形U形螺栓，要求兩腳中心距為38mm，外觀對中，端腳齊平。

鈦盤管

三，外協(xié)采購M6鈦螺母，厚度m為5mm，數(shù)量為130×4＝520粒。

四，加工鈦支撐板。下料鈦板厚度δ為3mm，剪板尺度為50mm×1050mm，數(shù)量為6×2付＝12條；因?yàn)槊咳ι?5mm已固定，即tanα已知，算出6根支撐板所在方位與一圈原點(diǎn)行程間隔，即可得到每根端頭偏移量，以確定每條支撐板底圈的鈦管中心方位；找到該點(diǎn)后，以其為基點(diǎn)，劃線確定U形螺栓孔方位，嚴(yán)厲確保鈦管中心距以及u型螺栓兩腳中心距離；打樣沖眼鉆孔為φ7mm。

五，φ32mm×2鈦管冷彎工藝鑒定。參考資料鈦盤管加熱器冷加工成型時，曲折中徑Y(jié)與打開中徑X成正比關(guān)系為Y=KX，其間K≈0.83～0.93，取K值為0.91，算出曲折中徑為Y=0.91×232=211.12mm；模具外徑為（Y-32）=（211.12－32）＝179.12≈179mm；用劃針在鈦管管壁上劃長度距離500mm的2條線，作為90°冷彎后軸向方向位移丈量點(diǎn)；將前端劃線處與d=179mm的模具外沿相切點(diǎn)對齊定位，然后鎖緊，待開動盤管機(jī)彎管抵達(dá)視點(diǎn)90°后限位主動斷電；卸下彎管，調(diào)查彎頭外表是否有起皺或扁管現(xiàn)象；將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭一邊外壁靠平基準(zhǔn)邊，另一邊外壁與另一條基準(zhǔn)邊自然貼合；用圓弧樣片內(nèi)切彎頭內(nèi)壁進(jìn)行透光性查驗(yàn)；將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭兩側(cè)外壁貼緊基準(zhǔn)邊，此刻用直尺丈量先前劃線處與另一條平行基準(zhǔn)邊的間隔L為433.5mm。有了上述這些要害數(shù)值，可以核算并接連進(jìn)行彎管加工了。

六，焊接φ32mm×2直管。內(nèi)盤管繞制周長約為42m；外盤管繞制周長為（1.2－0.032+1.05—0.032）×22圈≈48m；寶鈦股份φ32mm×2鈦管標(biāo)準(zhǔn)長度為6m/根，故內(nèi)、外盤管應(yīng)先直管對焊別離為6或7根，每2根對焊接成12米長的直管；剪取φ3mm的鈦焊絲，用硝酸或氫氟酸溶液進(jìn)行酸洗，除凈焊絲外表氧化膜；按焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)，用丙酮或酒精清洗焊接接口以及兩根管頭50mm焊接熱敏區(qū)；鈦管上焊接渠道，用V型槽外圓定位直管對焊，焊縫不高于2mm，焊后用著色浸透方法查驗(yàn)焊縫。

七，用地模法焊接制造內(nèi)盤管定型專用支架。

在平坦鋼板上劃出矩形，尺度為994mm×844mm；用L30mm×30mm×3mm的角鋼，切開6段1100mm長的分段，角鐵背部與矩形概括線相切，角鐵焊于矩形內(nèi)部；焊接方位與鈦支撐板間隔5mm相鄰，用角鋼背邊相切于矩形概括線內(nèi)焊接一個矩形體，即操控內(nèi)盤管內(nèi)壁小尺度996mm×846mm。

八，繞制內(nèi)矩形盤管。量距管端頭500mm處劃線，將劃線處與模具外沿相切點(diǎn)對齊定位，然后鎖緊，開動盤管機(jī)彎第1個90°彎頭；卸下彎頭，將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭一邊外壁靠平基準(zhǔn)邊，另一邊找到1094.5mm處并劃線，將劃線處與模具外沿相切點(diǎn)對齊定位，然后鎖緊，開動盤管機(jī)彎第2個90°彎頭，彎好后復(fù)核內(nèi)盤管長度中心距；將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭一邊外壁靠平基準(zhǔn)邊，另一邊找到944.5mm處并劃線，將劃線處與模具外沿相切點(diǎn)對齊定位，然后鎖緊，開動盤管機(jī)彎第3個90°彎頭；彎好后復(fù)核內(nèi)盤管寬度中心距，確保在878mm±2規(guī)模內(nèi)即可；當(dāng)12m直管加工完結(jié)時，將內(nèi)盤管套在內(nèi)盤管專用支架外，收緊已彎好的圓弧一端，V型塊合作測出其到外壁長度L，在新的12m長管開始彎管時，扣除這長度即可繼續(xù)進(jìn)行加工；順次重復(fù)以上操作，完結(jié)內(nèi)盤管水平方向一切90°彎頭制造。

九，綁扎并定型內(nèi)盤管。將繞制好的內(nèi)盤管套在專用支架外：用V型塊定位，清洗拼焊12m彎管段；由下至上逐層理順鈦管方位，升程15由15mm厚的木條操控；前后左右四個方向均勻下尺度，然后用鐵線綁縛扎緊于立焊角鐵上；當(dāng)內(nèi)盤管一切水平彎頭固定好，上鈦支撐架，與U形螺栓鎖緊定型，雙螺母副對頂防松；拆除內(nèi)盤管專用支架，吊出內(nèi)盤管放于渠道上，上下接口別離單配2個90°上彎彎頭。

十，繞制外矩形盤管。量距管端頭300mm處劃線，將劃線處與模具外沿相切點(diǎn)對齊定位，然后鎖緊，開動盤管機(jī)彎第1個90°彎頭；將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭一邊外壁靠平基準(zhǔn)邊，另一邊找到1234.5mm處并劃線，將劃線處與模具外沿相切點(diǎn)對齊定位，然后鎖緊，開動盤管機(jī)彎第2個90°彎頭，彎好后復(fù)核內(nèi)盤管長度中心距在1168mm±3規(guī)模內(nèi)即可；將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭一邊外壁靠平基準(zhǔn)邊，另一邊找到1084.5mm處并劃線，將劃線處與模具外沿相切點(diǎn)對齊定位，然后鎖緊，開動盤管機(jī)彎第3個90°彎頭，彎好后復(fù)核內(nèi)盤管寬度中心距在1018mm±3規(guī)模即可；當(dāng)12m直管加工完結(jié)時，將內(nèi)盤管套在內(nèi)盤管專用支架外，收緊已彎好的圓弧一端，V型塊合作測出其已有到外壁長度L，在新的12m長管開始繞彎時，扣除這長度L即可繼續(xù)進(jìn)行加工；順次重復(fù)以上操作，完結(jié)外盤管水平方向一切90°彎頭制造。

十一，用地模法焊接制造外盤管定型專用支架。

在平坦鋼板上劃出矩形，尺度為1203mm×1053mm；用L30mm×30mm×3mm的角鋼，切開成6段1100mm長的分段，角鐵背部與矩形概括線相切，角鐵焊于矩形外部，焊接方位與鈦支撐板間隔5mm相鄰，用角鋼背邊相切于矩形概括線外焊接一個矩形體，即操控外盤管外壁大尺度為1200mm×1050mm。

十二，綁扎并定型外盤管。將繞制好的外盤管套入專用支架內(nèi)：用V型塊定位，清洗拼焊12m彎管段；由下至上逐層理順鈦管方位；前后左右四個方向均勻下尺度，然后用鐵锨綁縛扎緊于立焊角鐵上；當(dāng)內(nèi)盤管一切水平彎頭固定好，上鈦支撐架，與U形螺栓鎖緊定型，雙螺母防松；拆除外盤管專用支架，吊出外盤管放于渠道上；將內(nèi)盤管裝入外盤管內(nèi)部，并調(diào)整四個方向距離均勻；別離以內(nèi)盤管兩個出口為基準(zhǔn)，確定外盤管上下接口上彎方位，確保其與內(nèi)盤管出口中心面同外盤管外壁面平行；截取外盤管2個接口與管底高度尺度1150mm。

十三，加工鈦法蘭三通。別離量取內(nèi)、外盤管上接口水平面中心距L1，表里盤管下接口水平面中心距L2，并別離以這兩尺度進(jìn)行半圓彎管制造；彎好后將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭頂端頂緊橫向基準(zhǔn)邊，外壁靠緊縱向平基準(zhǔn)邊，用直尺在縱向平基準(zhǔn)邊上量出136mm處并劃線，按劃線處用割管刀切斷；如上重復(fù)過程3次，即得三通接頭圓弧部分；找出半圓中心點(diǎn)，打樣沖眼，上鉆床，鉆φ33mm孔；兩段鈦法蘭與直管焊接，兩個半圓管別離與表里盤管上下接口對焊，將焊接鈦法蘭的兩根直管刺進(jìn)φ33mm孔中，并用設(shè)垂直立面的方法定位兩法蘭的平面度，滿意鈦盤管加工精度要求；將加工完的鈦盤管放入水池內(nèi)通入10kg/cm2壓縮空氣，保壓2h后若無泄露即為合格。

3、結(jié)語

通過分析得知，選用直管對焊，既確保了焊縫質(zhì)量，又減少了現(xiàn)場焊接勞動強(qiáng)度與焊接風(fēng)險。通過詳細(xì)核算，彎管一次性成型，沒有廢鈦管被割除，提升了經(jīng)濟(jì)效益。

按照本文所設(shè)計的計劃，合理安排加工工藝，化繁為簡，3天完結(jié)5套該鈦矩形盤管加工任務(wù)，獲得了用戶的共同好評。由此可見，挑選正確的工藝，不只在制造過程中能化繁為簡，下降制造難度，又能嚴(yán)厲操控管材廢品率，進(jìn)步利用率，達(dá)到杰出的經(jīng)濟(jì)性。