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因为钛材具有优良的耐腐蚀性，故被广泛运用于石化、氯碱、冶金、电镀及航空航天等领域中。因为钛是稀有金属，运用钛材制造设备的成本较高，但也具有运用寿命长、化学功能稳定、重量轻、结构紧凑和维护方便等优点。在钛设备加工中，用钛管制成盘管式换热器已经成为主流措施。

换热器重要的功能指标是换热面积，为了增大换热面积，进步换热效率，一般运用盘管方式来制造。因为钛管单价高，因此在制造过程中不只要化繁为简，下降制造难度，确保各项尺度与形位公役契合纸要求，而且要严厉操控管材废品率，进步利用率，取得杰出的经济性。

1、矩形钛盘管零件

钛盘管运用管指定为宝钛股份出产的φ32mm×2钛管，牌号为TA2，钛管各项指标均契合相关标准要求。

仔细分析纸，该套加热钛盘管实质为内、外两付矩形钛盘管并联而成额。中左上钛法兰三通别离衔接表里两付盘管的上接口；右上钛法兰三通别离衔接表里两付盘管的下接口；内、外盘管合拼对接时，应以内盘管上下管口方位为基准，确定外盘管上下接口上弯方位，并取与大付盘管外部管壁平行，然后确保钛法兰副间以及钛法兰与管壁之间的平行度。表里盘管圈数都为213/4圈，每圈升程δ为3mm钛支撑板，与双头U形螺栓双螺母紧固衔接，且一切尺度未注公役。

由1可知，外盘管大外壁与电解槽壁空隙如下：

长度方向单边=（1300－1200－32）/2＝34mm；宽度方向单边=（1150－1050）÷2＝50mm，其间包括支撑钛板δ＝3mm，M6U形双头螺栓紧固双螺母厚度以及外露2～3扣螺牙长度。假如外壁尺度太大，会形成放不进电解槽的问题，所以有必要严控外盘管大外壁尺度，使其尺度≤1200mm×1050mm；内盘管内壁尺度为电镀工件有用工作区，所以也是重要操控尺度，即内盘管小尺度≥996mm×846mm；内、外盘管均通过4×R100×90°，完结4个角的圆弧过渡衔接。φ32钛管壁厚为2mm，厚度中等；过渡弯头圆弧中心半径为R100mm，曲折半径不是很小，可以靠模冷弯工艺加工，但有必要经过钛管冷弯实验鉴定，以确保曲折处外观圆滑，无显着褶皱或变形；曲折起伏用圆弧样片查验，上直角查验渠道，查验直角是否垂直，然后确保表里矩形盘管的长宽尺度契合零件要求。

别的，每圈钛盘管中心距为47mm，扣除管径32mm，即得到每圈升程为47-32＝15mm。每付盘管都有6条，别离按照50mm×1100mm×δ3mm规格选取钛支撑条配钻φ7mm孔，与M6的U形双头螺栓合作紧固定型。升程尺度为15mm，由6根钛支撑条来确保划线分配高度。全体拼接时应先要确保液面高度，然后拼接半圆衔接三通，确保固定钛法兰中心距到盘管底面高度尺度为1270mm。

2、加工工艺编列

一，加工钛法兰2片。下料割钛法兰毛坯，外圆和内径各留车削余量5mm；以外圆定位车削内孔D为φ33mm；以内孔定位车削外圆d为φ90mm；划线、打样冲眼及钻孔为φ9mm。

二，加工M6双头钛螺栓。下料钛棒料φ6mm长度L为95mm，切130根；两端头加工M6螺纹，加工长度L为15mm；以φ32mm圆管为内模，加工成形U形螺栓，要求两脚中心距为38mm，外观对中，端脚齐平。

钛盘管

三，外协采购M6钛螺母，厚度m为5mm，数量为130×4＝520粒。

四，加工钛支撑板。下料钛板厚度δ为3mm，剪板尺度为50mm×1050mm，数量为6×2付＝12条；因为每圈升程15mm已固定，即tanα已知，算出6根支撑板所在方位与一圈原点行程间隔，即可得到每根端头偏移量，以确定每条支撑板底圈的钛管中心方位；找到该点后，以其为基点，划线确定U形螺栓孔方位，严厉确保钛管中心距以及u型螺栓两脚中心距离；打样冲眼钻孔为φ7mm。

五，φ32mm×2钛管冷弯工艺鉴定。参考资料钛盘管加热器冷加工成型时，曲折中径Y与打开中径X成正比关系为Y=KX，其间K≈0.83～0.93，取K值为0.91，算出曲折中径为Y=0.91×232=211.12mm；模具外径为（Y-32）=（211.12－32）＝179.12≈179mm；用划针在钛管管壁上划长度距离500mm的2条线，作为90°冷弯后轴向方向位移丈量点；将前端划线处与d=179mm的模具外沿相切点对齐定位，然后锁紧，待开动盘管机弯管抵达视点90°后限位主动断电；卸下弯管，调查弯头外表是否有起皱或扁管现象；将弯头放于直角丈量渠道，弯头一边外壁靠平基准边，另一边外壁与另一条基准边自然贴合；用圆弧样片内切弯头内壁进行透光性查验；将弯头放于直角丈量渠道，弯头两侧外壁贴紧基准边，此刻用直尺丈量先前划线处与另一条平行基准边的间隔L为433.5mm。有了上述这些要害数值，可以核算并接连进行弯管加工了。

六，焊接φ32mm×2直管。内盘管绕制周长约为42m；外盘管绕制周长为（1.2－0.032+1.05—0.032）×22圈≈48m；宝钛股份φ32mm×2钛管标准长度为6m/根，故内、外盘管应先直管对焊别离为6或7根，每2根对焊接成12米长的直管；剪取φ3mm的钛焊丝，用硝酸或氢氟酸溶液进行酸洗，除净焊丝外表氧化膜；按焊接工艺标准，用丙酮或酒精清洗焊接接口以及两根管头50mm焊接热敏区；钛管上焊接渠道，用V型槽外圆定位直管对焊，焊缝不高于2mm，焊后用着色浸透方法查验焊缝。

七，用地模法焊接制造内盘管定型专用支架。

在平坦钢板上划出矩形，尺度为994mm×844mm；用L30mm×30mm×3mm的角钢，切开6段1100mm长的分段，角铁背部与矩形概括线相切，角铁焊于矩形内部；焊接方位与钛支撑板间隔5mm相邻，用角钢背边相切于矩形概括线内焊接一个矩形体，即操控内盘管内壁小尺度996mm×846mm。

八，绕制内矩形盘管。量距管端头500mm处划线，将划线处与模具外沿相切点对齐定位，然后锁紧，开动盘管机弯第1个90°弯头；卸下弯头，将弯头放于直角丈量渠道，弯头一边外壁靠平基准边，另一边找到1094.5mm处并划线，将划线处与模具外沿相切点对齐定位，然后锁紧，开动盘管机弯第2个90°弯头，弯好后复核内盘管长度中心距；将弯头放于直角丈量渠道，弯头一边外壁靠平基准边，另一边找到944.5mm处并划线，将划线处与模具外沿相切点对齐定位，然后锁紧，开动盘管机弯第3个90°弯头；弯好后复核内盘管宽度中心距，确保在878mm±2规模内即可；当12m直管加工完结时，将内盘管套在内盘管专用支架外，收紧已弯好的圆弧一端，V型块合作测出其到外壁长度L，在新的12m长管开始弯管时，扣除这长度即可继续进行加工；顺次重复以上操作，完结内盘管水平方向一切90°弯头制造。

九，绑扎并定型内盘管。将绕制好的内盘管套在专用支架外：用V型块定位，清洗拼焊12m弯管段；由下至上逐层理顺钛管方位，升程15由15mm厚的木条操控；前后左右四个方向均匀下尺度，然后用铁线绑缚扎紧于立焊角铁上；当内盘管一切水平弯头固定好，上钛支撑架，与U形螺栓锁紧定型，双螺母副对顶防松；拆除内盘管专用支架，吊出内盘管放于渠道上，上下接口别离单配2个90°上弯弯头。

十，绕制外矩形盘管。量距管端头300mm处划线，将划线处与模具外沿相切点对齐定位，然后锁紧，开动盘管机弯第1个90°弯头；将弯头放于直角丈量渠道，弯头一边外壁靠平基准边，另一边找到1234.5mm处并划线，将划线处与模具外沿相切点对齐定位，然后锁紧，开动盘管机弯第2个90°弯头，弯好后复核内盘管长度中心距在1168mm±3规模内即可；将弯头放于直角丈量渠道，弯头一边外壁靠平基准边，另一边找到1084.5mm处并划线，将划线处与模具外沿相切点对齐定位，然后锁紧，开动盘管机弯第3个90°弯头，弯好后复核内盘管宽度中心距在1018mm±3规模即可；当12m直管加工完结时，将内盘管套在内盘管专用支架外，收紧已弯好的圆弧一端，V型块合作测出其已有到外壁长度L，在新的12m长管开始绕弯时，扣除这长度L即可继续进行加工；顺次重复以上操作，完结外盘管水平方向一切90°弯头制造。

十一，用地模法焊接制造外盘管定型专用支架。

在平坦钢板上划出矩形，尺度为1203mm×1053mm；用L30mm×30mm×3mm的角钢，切开成6段1100mm长的分段，角铁背部与矩形概括线相切，角铁焊于矩形外部，焊接方位与钛支撑板间隔5mm相邻，用角钢背边相切于矩形概括线外焊接一个矩形体，即操控外盘管外壁大尺度为1200mm×1050mm。

十二，绑扎并定型外盘管。将绕制好的外盘管套入专用支架内：用V型块定位，清洗拼焊12m弯管段；由下至上逐层理顺钛管方位；前后左右四个方向均匀下尺度，然后用铁锨绑缚扎紧于立焊角铁上；当内盘管一切水平弯头固定好，上钛支撑架，与U形螺栓锁紧定型，双螺母防松；拆除外盘管专用支架，吊出外盘管放于渠道上；将内盘管装入外盘管内部，并调整四个方向距离均匀；别离以内盘管两个出口为基准，确定外盘管上下接口上弯方位，确保其与内盘管出口中心面同外盘管外壁面平行；截取外盘管2个接口与管底高度尺度1150mm。

十三，加工钛法兰三通。别离量取内、外盘管上接口水平面中心距L1，表里盘管下接口水平面中心距L2，并别离以这两尺度进行半圆弯管制造；弯好后将弯头放于直角丈量渠道，弯头顶端顶紧横向基准边，外壁靠紧纵向平基准边，用直尺在纵向平基准边上量出136mm处并划线，按划线处用割管刀切断；如上重复过程3次，即得三通接头圆弧部分；找出半圆中心点，打样冲眼，上钻床，钻φ33mm孔；两段钛法兰与直管焊接，两个半圆管别离与表里盘管上下接口对焊，将焊接钛法兰的两根直管刺进φ33mm孔中，并用设垂直立面的方法定位两法兰的平面度，满意钛盘管加工精度要求；将加工完的钛盘管放入水池内通入10kg/cm2压缩空气，保压2h后若无泄露即为合格。

3、结语

通过分析得知，选用直管对焊，既确保了焊缝质量，又减少了现场焊接劳动强度与焊接风险。通过详细核算，弯管一次性成型，没有废钛管被割除，提升了经济效益。

按照本文所设计的计划，合理安排加工工艺，化繁为简，3天完结5套该钛矩形盘管加工任务，获得了用户的共同好评。由此可见，挑选正确的工艺，不只在制造过程中能化繁为简，下降制造难度，又能严厉操控管材废品率，进步利用率，达到杰出的经济性。