低壓加熱器管板高效工藝研究范文

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摘要：

針對百萬核電低壓加熱器管板換熱孔的加工方法進行研究，利用數控臥式三軸深孔鉆床、BTA系統鉆削工具以及專用裝夾工裝進行鉆削加工，保證了低加管板換熱孔的優質高效加工。

關鍵詞：

管板換熱孔；數控臥式三軸深孔鉆床；BTA系統鉆削工具

0引言

低壓加熱器是汽輪機設備中采用抽汽加熱給水的回熱系統，由殼體、水室、管板、管束等組成，一般為臥式結構，用于減少冷源損失以提高機組的熱經濟性。百萬核電低壓加熱器的傳熱管為U型式，不銹鋼TP304、準15.88伊1mm。為保證汽側與水側的密封性能以及管子不被拉脫，管子與管板間采用先脹后焊連接方式，因而對管板換熱孔的加工質量要求更高。

1.工件分析

百萬核電低壓加熱器只有一個管板，管板為圓環式管板，換熱管為U型，管子兩端固定在同一管板上，管板與殼體焊接聯成一體，其中水室殼體處設滑動支座，管束可以自由伸縮。管板厚度220mm、直徑準130mm，一側有堆焊層（堆焊材料為AWS-ER309L3mm厚、AWS-ER308L1mm厚），換熱孔孔徑準16.1+0.050mm，孔數共3178個，呈等邊三角形分布，孔表面粗糙度Ra6.3滋m，孔橋22依0.3mm。

2.設備選取

考慮到百萬核電低壓加熱器管板為直立圓環式管板，板厚大，管板與殼體焊接后才能加工換熱孔，整體厚度加大，而且管子與管板連接方式為脹焊，對換熱孔精度要求高。哈汽公司加工此類管板采用設備為意大利茵賽公司生產的數控臥式三軸深孔鉆床，三個主軸可同時進行加工，主軸最大轉速3130r/min，最大鉆孔深度1100mm，機床定位精度及加工精度較高，如圖2所示。

3.裝夾方式

針對百萬核電低加管板的結構特點，采用大V型支架托起管板（實際為管板與殼體的連接體，簡稱管板），管板通過墊銷靠在兩個并排放置的彎板上，彎板上有T型槽，墊銷插在T型槽內，可沿T型槽移動，管板四周用壓板壓牢。

4刀具選用

首先，工件較厚，屬于深孔加工，是一種封閉的加工狀態，不易直接觀察到切削狀況，排屑路徑長以致不便排屑，而且存在切削熱散發不便、鉆頭磨損的問題；其次，百萬核電低加管板換熱孔孔徑準16.1+0.050mm，板厚220mm，孔深與孔徑比值較大，因此，換熱孔的直線度、精度及表面粗糙度的保證，對加工刀具提出了一定要求。哈汽公司針對百萬核電低加管板的結構特點，采用BTA系統深孔鉆削刀具，它是一種具有單邊刃、自導向鉆頭和高壓切削液的內排屑深孔鉆，鉆桿剛性好，排屑冷卻條件相較傳統加工刀具得以改善，被加工孔表面加工質量好，一次鉆成。5加工過程及注意事項

1）圖樣、工藝、標準文件、工裝、檢測工具等需備齊，了解工裝使用方法，核電專用輔助材料需核查確認。

2）擺放工裝，找正裝夾工件，如圖3。

3）采用多軸聯動加工，需調整機床主軸間間距，間距為換熱孔孔橋的整數倍，一般選取范圍為250耀420mm。

4）管板正式加工前必須進行行程檢驗，避免因行程考慮不周，無法加工到全部換熱孔。

5）BTA系統鉆削刀具對密封要求較高，油封不好，難以加工，哈汽公司所選用的茵賽深孔鉆床，油封是依靠鉆套上的密封圈進行，鉆套置于主軸外套內，一般鉆套端面與主軸外套端面齊平。實際加工中，如遇管板四周或中間部位存在的凸起結構與機床主軸干涉，以致無法加工凸起結構附近換熱孔時，可考慮將鉆套長度加大，以滿足加工要求。

6）加工過程中，時刻注意機床屏幕上功率載荷微小變化、切削油排出狀況及油溫、斷屑形狀顏色大小等情況，及時更換鉆頭、清理鐵屑。

7）加工后，檢測被加工孔孔徑、孔直線度、孔垂直度、孔表面粗糙度及孔橋，通過對各項指標的檢查可知，各項指標均符合圖樣要求，能夠滿足管板及中間管板的列管穿管需要。

作者：侯姝宏 單位：哈爾濱汽輪機廠有限責任公司