不銹鋼管與管板連接頭的連接是換熱器制造的關(guān)鍵工序，有強度脹接、強度焊和脹焊結(jié)合三種連接方法，但經(jīng)常采用不銹鋼管與管板脹焊結(jié)合的連接方法。是先焊后脹還是先脹后焊，至今仍有爭論。 1、先焊后脹工藝的優(yōu)點及應(yīng)用 換熱器制造廠歷來多采用先焊后脹工藝，而較少采用先脹后焊工藝。究其原因是與使用機械脹接法作為主要的脹管手段密切相關(guān)。因為在機械脹管過程中，存在著摩擦并產(chǎn)生大量的熱必需用機油來潤滑和冷卻，油液滲浸進入脹接接頭的縫隙，要徹底干凈十分困難。夾縫中油水等雜物的存在，焊接時易于形成氣體，而這些氣體來不及逸出便存在于焊縫中。另一方面脹管區(qū)又往往堵塞了排氣通道，增加了焊縫中生成氣孔的可能性。采用先焊后脹工藝則可以避免上述不利因素，特別是對于鈦材和某些有色金屬，要求焊接的基本條件十分嚴(yán)格，不允許油水和鐵離子污染，選擇先焊后脹工藝更易保證焊縫質(zhì)量。 2、先焊后脹工藝的缺點分析 ①機械脹接法存在著固有的缺點，各管之間長度不一，連接強度和緊密性不均；脹管接口的內(nèi)表面產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，給重復(fù)補脹帶來困難；管與管板材料的脹接的相容性有一定的限制，如：鈦管與碳鋼的脹接、鋁管與碳鋼的脹接等均受到了限制；勞動生產(chǎn)率低，而且小管徑或厚壁管的脹接較困難等。②管口環(huán)形焊道不均勻，由于不銹鋼管與管板之間存在著0.2~0.5mm的裝配間隙，而且總是偏心配置，加上不銹鋼管與管板孔的加工偏差，造成每一個管口的環(huán)形焊道不均勻。對于薄壁管很容易焊穿。③存在一段長15mm的非脹管區(qū)，GB151-99規(guī)定脹管區(qū)與焊縫的距離為15mm，目的是為了避開脹管力對焊縫的破壞。此非脹管區(qū)內(nèi)存留著氣體，當(dāng)換熱器受熱后其體積膨脹，產(chǎn)生強大的壓力，可能對焊縫或脹接造成破壞。另外為了充分利用管板的設(shè)計厚度，管板厚度內(nèi)的脹管區(qū)總是越長越好。長15mm的非脹管區(qū)，對于厚管板而言，消極效果不明顯，但對于薄管板，則不可小視。④不銹鋼管伸長損傷焊縫，機械脹管使管壁減薄，不銹鋼管伸長，對焊縫損傷。⑤焊接時在管口處形成焊瘤，管口收縮和變形給以后的脹管作業(yè)帶來困難。為了使管接頭順暢地進入管孔中，則有必要對管口焊接提出較高的要求。

2205不銹鋼管介紹： 2205不銹鋼管鋼（國外叫:S31803不銹鋼管）屬于超低碳雙相不銹耐酸鋼，具有優(yōu)良的耐點蝕和縫隙腐蝕性能。同時，氮又是很強的形成和穩(wěn)定奧氏體的元素，即使經(jīng)焊接或高溫加熱，也能確保組織中有一定數(shù)量的奧氏體存在，不易形成單相鐵素體。其兩相比例對加熱溫度的變化產(chǎn)并不敏感。 此鋼廣泛應(yīng)用于海洋工程、海水處理、機械儀表、油氣開采和處理中，化學(xué)品運輸管設(shè)備和船舶工業(yè)的熱交換器設(shè)備、裝置和管道等；甲醇合成反應(yīng)器; 丙烯酸胺結(jié)晶器；聚丙烯醇冷卻盤管; 油船加熱盤管； 生產(chǎn)純堿用海水熱交換器；氯乙烯工程用塔器，熱交換器，容器和管線等。 00Cr22Ni5Mo3N雙相鋼在含氯的環(huán)境中的耐孔蝕性能優(yōu)于18-5Mo型雙相不銹鋼，更優(yōu)于316L奧氏體不銹鋼。00Cr22Ni5Mo3N雙相鋼耐縫隙腐蝕性能優(yōu)于00Cr18Ni5Mo3Si2雙相不銹鋼，與316L奧氏體型不銹鋼相當(dāng)。00Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼是繼00Cr18Ni5Mo3Si2雙相不銹鋼之后的耐中性氯化物的應(yīng)力腐蝕鋼種。00Cr22Ni5Mo3N鋼含有氮，高溫加熱后仍保留有大量的奧氏體相，焊接的高溫?zé)嵊绊憛^(qū)冷卻時又會沿鐵素體相晶界由鐵素體相快速轉(zhuǎn)變成奧氏體相，這種兩相結(jié)構(gòu)降低了鋼的晶間腐蝕傾向，使鋼具有良好的耐晶間腐蝕性能。在大多數(shù)的介質(zhì)中00Cr22Ni5Mo3N鋼的耐均勻腐蝕性能均優(yōu)于304L鋼和316L鋼。高的力學(xué)性能與耐腐蝕性能的結(jié)合使鋼具有高的腐蝕疲勞強度。

準(zhǔn)確的材料滯回本構(gòu)模型是保證彈塑性地震反應(yīng)預(yù)測準(zhǔn)確性的基本前提，如果本構(gòu)模型選取不當(dāng)，會對計算結(jié)果產(chǎn)生較大影響。為此該文提出了奧氏體不銹鋼管考慮循環(huán)強化作用的單軸滯回本構(gòu)模型，包括骨架準(zhǔn)則及滯回準(zhǔn)則。建立數(shù)學(xué)模型描述奧氏體不銹鋼管在循環(huán)荷載作用下的受力性能。根據(jù)提出的理論模型并利用ABAQUS用戶材料子程序UMAT，采用Fortran語言二次開發(fā)了能夠進行循環(huán)荷載下奧氏體不銹鋼管計算分析的程序。通過與試驗結(jié)果進行對比，表明提出的模型能夠準(zhǔn)確描述奧氏體不銹鋼管的滯回行為，兼顧計算精度和效率，為奧氏體不銹鋼管結(jié)構(gòu)體系強震分析提供有力工具。不銹鋼管具有良好的耐腐蝕性、耐久性、較高的延性、優(yōu)良的抗火性能以及沖擊韌性，并兼具美觀環(huán)保等特點，是一種高性能鋼材，能夠很好地適應(yīng)嚴(yán)苛的外部環(huán)境，因此，越來越被廣泛應(yīng)用于建筑及橋梁結(jié)構(gòu)中?；谀壳皬娏业卣痤l發(fā)的現(xiàn)狀，結(jié)構(gòu)的抗震性能是研究的熱點。在強震作用下，結(jié)構(gòu)主要依靠材料自身的彈塑性滯回行為來抵御外荷載，表現(xiàn)為超低周疲勞特征，為此，一些學(xué)者進行了不銹鋼管彈塑性疲勞試驗研究，探討不銹鋼管材的循環(huán)受力特征。由于結(jié)構(gòu)在強烈地震作用下的動力響應(yīng)過程十分復(fù)雜，考察結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的真實狀態(tài)時，常用的方法包括振動臺動力試驗或彈塑性動力時程分析。由于振動臺試驗費用高且加載工況有限，因此目前多采用彈塑性時程模擬方法來預(yù)測結(jié)構(gòu)在強烈地震作用下的動力響應(yīng)。在數(shù)值模擬中，準(zhǔn)確的材料滯回本構(gòu)模型是保證彈塑性地震反應(yīng)預(yù)測準(zhǔn)確性的基本前提，如圖1所示，如果本構(gòu)模型選取不當(dāng)，會對計算結(jié)果產(chǎn)生較大影響。普通鋼材已經(jīng)具有較成熟的滯回本構(gòu)模型，但不銹鋼管的本構(gòu)模型與普通鋼材有明顯的不同。普通鋼材的材料單調(diào)加載曲線具有明顯的屈服點和屈服平臺，而不銹鋼管則表現(xiàn)出強烈的非線性特征，如圖2(a)和圖2(b)所示。此外，不銹鋼管的循環(huán)強化特征以及再加載軟化行為也與普通鋼材有較大區(qū)別，如圖2(c)和圖2(d)所示。不銹鋼管性能的特殊性必然會導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的滯回行為與普通鋼結(jié)構(gòu)有明顯不同，因此，需要根據(jù)不銹鋼管的受力特征，提出適用于此種材料的準(zhǔn)確滯回本構(gòu)模型。