一种由爆炸复合板制作耐高温冲击换热器的方法与流程

本发明涉及换热器的技术领域，具体涉及一种由爆炸复合板制作耐高温冲击换热器的方法。

背景技术：

换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在核工业、化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中应用广泛。

将两种或两种以上的复合金属用于换热器的制造，可以充分发挥两种金属的优点，避免各自的缺点。比如，用铬锆铜和不锈钢的复合板制作换热器，铬锆铜有良好的导电性，导热性，硬度高，耐磨抗爆，抗裂性以及软化温度高。不锈钢本身具有耐腐蚀性能好，可焊接性，在高温下不锈钢仍能保持其优良的物理机械性能等特点。将二者结合起来，可以充分发挥铜的良好导热导电性，以及不锈钢良好的强度及可焊性。

目前，现有的耐高温换热器结构庞大，过渡段的衔接不合理，导致部分热管处于不工作和非正常工作状态。在承受高温高压后很容易开裂，温差应力过大易产生变形，影响了换热器的正常使用，使用寿命短，投入成本高。针对这一情况，我们采用爆炸复合板制作一种U形通道的耐高温冲击热换热器。这种U形通道，可以从结构上克服以上缺点，使该换热器承受高温高压的冲击，不宜变形，成本较低，使用寿命长。

在已公开发表的文献、专利、资料中，尚未查阅到由本方法制作的耐高温冲击热换热器。

技术实现要素：

本发明提出一种由爆炸复合板制作耐高温冲击换热器的方法。采用复合材料制作换热器，复合材料利用爆炸复合法制作，基板采用不锈钢，复板采用铬锆铜。将铬锆铜-不锈钢爆炸复合板从不锈钢面开槽，深度开至铬锆铜，使槽抵达或跨越不锈钢和铬锆铜的交界面，然后，将与槽宽度相当的弧形不锈钢管(板)悬放在槽中，形成预制传热通道，通道上留一定距离，然后用堆焊的方法将通道焊平、密封，从而形成换热器的通道。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提出一种由爆炸复合板制作耐高温冲击换热器的方法，该方法用爆炸复合法制作铬锆铜-不锈钢复合板，然后，将复合板从不锈钢面开槽，深度开至铬锆铜，使槽抵达或跨越不锈钢和铬锆铜的交界面，然后，将与槽宽度相当的弧形不锈钢管(板)悬放在槽中，形成预制传热通道，通道上留一定距离，然后用堆焊的方法将通道焊平、密封，从而形成换热器的通道。

所采用的复合板是由爆炸复合制成的，基板不局限于不锈钢，覆板不局限于铬锆铜。

如上所述一种由爆炸复合板制作的耐高温冲击换热器，所述炸药对品种、爆速无特别要求，无论单质、混合炸药，还是低爆速、高爆速炸药均可实现复合。

如上所述一种由爆炸复合板制作的耐高温冲击换热器的方法，所述开槽，是从复合板容易普通堆焊的一面开槽，形成预制换热通道，槽深抵达或跨越复合板的交界面。比如，若是铬锆铜-不锈钢复合板，不锈钢的可焊性比铜的可焊性强，因此从不锈钢一面开槽。

如上所述一种由爆炸复合板制作的耐高温冲击换热器的方法，所述开槽，槽的形状可以根据需要做成不同形状，比如圆形、方形等。

如上所述一种由爆炸复合板制作的耐高温冲击换热器的方法，所述传热通道的密封可以在弧形不锈钢上进行堆焊，也可以在条形不锈钢上进行堆焊，从而形成不同形状的换热通道。

如上所述一种由爆炸复合板制作的耐高温冲击换热器的方法，所述弧形不锈钢(或条形不锈钢)管悬放在预制通道中，先点焊将管固定，然后堆焊将通道上面堆焊平整，使通道的强度和密封性达到要求。

如上所述一种由爆炸复合板制作的耐高温冲击换热器的方法，堆焊将传热通道上面堆焊平整后，在保证强度和密封性的基础上，可以将表面打磨光滑平整，使其更加美观。

如上所述一种由爆炸复合板制作的耐高温冲击换热器的方法，在传热通道的一端从不锈钢面打孔，形成换热通道的流体入孔，另一端打孔，形成传热通道的流体出孔。

如上所述一种由爆炸复合板制作的耐高温冲击换热器的方法，所述的弧形不锈钢管不局限于拱形，也可以采用条形或其他形状。

如上所述一种由爆炸复合板制作的耐高温冲击换热器的方法，该方法可以包括如下步骤：

步骤(1)爆炸复合法制作复合板；

步骤(2)在易堆焊侧开换热通道纵向槽，槽深抵达或跨越两金属交界面；

步骤(3)直径和槽宽尺寸相当的不锈钢管沿径向方向切开，取其中一半悬放在预制通道中，先点焊将拱形管固定，距离开槽的面留有一定距离；

步骤(4)将预制通道上面堆焊平整，使通道的强度和密封性达到要求；

步骤(5)从纵孔一端打孔，形成换热通道的入孔，另一端打孔，形成换热通道的出孔。

本发明的原理在于：

本发明可概括为：该发明用爆炸复合法制作复合板，然后，将复合板从易堆焊一面开槽，槽深抵达或跨越两金属交界面，形成预制传热通道，然后，将与槽宽度相当的不锈钢管沿径向从中间切开，将其中切好的一半不锈钢管悬放在槽中，形成预制传热通道，通道上距离开槽面留一定距离，然后用堆焊的方法将通道焊平、密封。在传热通道的一端从不锈钢面打孔，形成传热通道的流体入孔，另一端打孔，形成换热通道的流体出孔。

与现有技术相比，本发明所具备的特点在于：

(1)采用独特的拱形通道，分散了换热孔内的高温高热冲击力，使得换热通道的强度和密封性得到保证。

(2)本发明采用爆炸复合制作复合板，金属板的材质和尺寸不受限制。物理性能差异较大的金属板以及大面积金属板均可实现较好的复合，结合强度高。

(3)利用一侧金属的可焊性，从可焊面开纵向槽，换热器的大小不受限制，加工方便，简单易行。

(4)堆焊是传统方法，技术比较成熟，焊接强度能够保证，节约成本，简单易行。

附图说明

图1为爆炸复合示意图；

图2为复合板的开槽示意图；

图3为复合板开槽后拱形焊接示意图；

图4为复合板开槽后平板焊接示意图。

其中，1-基板；2-覆板；3-炸药；4-雷管；5-间隙支撑；6-爆炸焊接缝；7-拱形不锈钢；8-焊接板；9-流体入口；10-流体出口；11-预制传热通道；12-传热通道；13-平板焊接板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

一种由爆炸复合板制作的耐高温冲击换热器，包括：基板、覆板、传热通道、流体入口、流体出口。如图3所示。先用爆炸焊接的的方法将基板和覆板复合到一起，然后，将复合板从一侧开槽，槽深抵达或跨越复合板的交界面，然后，将与槽宽度相当的弧形不锈钢管(板)悬放在槽中，形成预制传热通道，通道上留一定距离，然后用堆焊的方法将通道焊平、密封，从而形成换热器的通道。将换热通道两端打孔，形成流体的出入孔。

实施例2：

步骤(1)爆炸焊接法制作铬锆铜-不锈钢复合板。如图1所示，基板1采用不锈钢，不锈钢尺寸为500mm×300mm×18mm，覆板2采用铬锆铜550mm×320mm×8mm，炸药3采用蜂窝铝填装的粉状乳化炸药，还包括雷管4与间隙支撑5。

步骤(2)将铬锆铜-不锈钢复合板四周切去多余部分。剩余复合板尺寸为400mm×220mm×26mm，爆炸焊接缝6，在不锈钢面开方形槽，槽深20mm，宽度15mm，形成预制传热通道11，如图2所示；

步骤(3)将直径为15mm的，厚度为2mm的不锈钢管，纵向从中间剖开，形成弧形不锈钢7，如图3所示；

步骤(4)取弧形不锈钢7悬放在预制传热通道11中，拱形朝上，先点焊将拱形管固定，距离开槽的面留有一定距离，如图3所示；

步骤(5)将纵向拱形通道上面堆焊平整，形成焊接板8，从而制成传热通道12，使通道的强度和密封性达到要求，如图3所示；

步骤(6)从传热通道12一端打孔，形成传热通道的流体入孔口9，另一端打孔，形成传热通道的流体出口10，如图3所示。

实施例3：

步骤(1)爆炸焊接法制作铬锆铜-不锈钢复合板。基板1采用不锈钢，不锈钢尺寸为600mm×300mm×16mm，覆板2采用铝650mm×320mm×8mm，炸药3采用蜂窝铝填装的粉状乳化炸药，还包括雷管4与间隙支撑5，如图1所示；

步骤(2)将铬锆铜-不锈钢复合板四周切去多余部分。剩余复合板尺寸为500mm×250mm×24mm，爆炸焊接缝6，在不锈钢面开方形槽，槽深18mm，宽度12mm；形成预制传热通道11，如图2所示；

步骤(3)将宽度为12mm，厚度为1.5mm的条形不锈钢，悬放在方形槽中。先点焊将条形不锈钢固定，距离开槽的面留有一定距离，然后将条形不锈钢上面堆焊平整，行成平板焊接板13，使通道的强度和密封性达到要求，如图3所示

步骤(4)从传热通道12一端打孔，形成传热通道的流体入孔口9，另一端打孔，形成传热通道的流体出口10，如图3所示。