换热器不锈钢管与管板胀焊接头的加工，是先焊后胀还是先胀后焊的好，至今仍有争论。详细分析比较了两种连接加工方法，各自的优缺点及应用情况，提出了胀接与焊接先后次序应遵循的主要原则。为实际生产选择合理的制造工艺，保证不锈钢管与管板连接接头的质量提供参考。

不锈钢管与管板连接头的连接是换热器制造的关键工序，有强度胀接、强度焊和胀焊结合三种连接方法，但经常采用不锈钢管与管板胀焊结合的连接方法。是先焊后胀还是先胀后焊，至今仍有争论。

1先焊后胀工艺的应用分析

1.1先焊后胀工艺的优点及应用

换热器制造厂历来多采用先焊后胀工艺，而较少采用先胀后焊工艺。究其原因是与使用机械胀接法作为最主要的胀管手段密切相关。因为在机械胀管过程中，存在着摩擦并产生大量的热必需用机油来润滑和冷却，油液渗浸进入胀接接头的缝隙，要彻底清除干净十分困难。夹缝中油水等杂物的存在，焊接时易于形成气体，而这些气体来不及逸出便存在于焊缝中。另一方面胀管区又往往堵塞了排气通道，增加了焊缝中生成气孔的可能性。采用先焊后胀工艺则可以避免上述不利因素，特别是对于钛材和某些有色金属，要求焊接的基本条件十分严格，不允许油水和铁离子污染，选择先焊后胀工艺更易保证焊缝质量。

1.2先焊后胀工艺的缺点分析

①机械胀接法存在着固有的缺点，各管之间长度不一，连接强度和紧密性不均；胀管接口的内表面产生硬化现象，给重复补胀带来困难；管与管板材料的胀接的相容性有一定的限制，如：钛管与碳钢的胀接、铝管与碳钢的胀接等均受到了限制；劳动生产率低，而且小管径或厚壁管的胀接较困难等。②管口环形焊道不均匀，由于不锈钢管与管板之间存在着0.2~0.5mm的装配间隙，而且总是偏心配置，加上不锈钢管与管板孔的加工偏差，造成每一个管口的环形焊道不均匀。对于薄壁管很容易焊穿。③存在一段长15mm的非胀管区，GB151-99规定胀管区与焊缝的距离为15mm，目的是为了避开胀管力对焊缝的破坏。此非胀管区内存留着气体，当换热器受热后其体积膨胀，产生强大的压力，可能对焊缝或胀接造成破坏。另外为了充分利用管板的设计厚度，管板厚度内的胀管区总是越长越好。长15mm的非胀管区，对于厚管板而言，消极效果不明显，但对于薄管板，则不可小视。④不锈钢管伸长损伤焊缝，机械胀管使管壁减薄，不锈钢管伸长，对焊缝损伤。⑤焊接时在管口处形成焊瘤，管口收缩和变形给以后的胀管作业带来困难。为了使管接头顺畅地进入管孔中，则有必要对管口焊接提出较高的要求。

2先胀后焊工艺的应用分析

2.1先胀后焊工艺的优点及应用

①强度胀+密封焊时，由于密封焊仅能起辅助性止漏作用，而先胀后焊则可以在焊接前进行胀接后的强度试验（水压试验），因而保证了胀接连接的可靠性。②先胀后焊使不锈钢管与管板的连接可以避免产生焊接裂纹。特别是在不锈钢管、管板材料差异较大的情况下，采用先胀后焊的方法亦可较好地保证其焊接质量。③小管径采用胀后焊接可以提高其连接接头的抗疲劳性能。④焊接在胀管后进行，避免了胀接力对焊缝破坏的可能性，可以实现管板厚度内的全程胀管，有效地利用了管板的设计厚度。

2.2先胀后焊工艺的缺点分析

先胀后焊时，由于胀接时的润滑油难于用经济的方法进行清洗，焊接时易于形成气体，而这些气体来不及逸出便存在于焊缝中，特别是进行氩弧焊的密封焊时，收弧封口处往往出现气孔，影响焊缝质量，因此一般应避免采用有机润滑剂，而用二硫化钼加水等无机润滑剂。随着橡胶胀管新技术的应用，先胀后焊工艺的应用亦日趋广泛。

橡胶胀管新技术是一种以液压为动力，以橡胶为胀管媒介体的胀管工具。利用此工具，先胀后焊可以顺利进行，不必使用任何润滑剂，不存在油污染和铁离子污染，能保持接头的清洁和干燥，胀接后可立即进行管口的焊接作业。

橡胶胀管压力在400MPa以下可随意调节，即可用于强度胀也可用胀接，尤其适用于定位胀。接头连接的松紧程度很容易通过调节胀管压力来控制。因此，焊接过程中生成的气体可以通过接头的空隙释放。另外，胀管后不锈钢管扩大与管板孔相贴合，管孔变得很圆整，不锈钢管与管板孔同心，原有装配间隙基本消除，给焊接创造了十分良好的条件，同时，管口扩大，让胀管容易插入管孔中，亦便于焊后的胀管。

3胀接与焊接先后次序选择的主要原则

①焊前不锈钢管与管板的清洁与干燥状况；②不锈钢管与管板之间是否留有通道让焊接生成的气体能顺畅逸出；③胀接与焊接工序是相辅相成还是相互冲突；④现场实际胀管的条件与能力。

4结论

先胀后焊或先焊后胀，对于焊接部分：有密封焊与强度焊两种焊接形式的区别；对于胀接部分，有强度胀接与贴胀的区别。如胀接与密封焊结合的结构，是以胀接承受作用力，而密封焊则保证密封性。密封焊的高度一般为1~2mm，这样不会影响强度，但在焊接时一定要清理接头处的油污。强度焊与胀接（贴胀）结合的结构，是以焊接承受力，而贴胀的目的只是消除不锈钢管与管板之间的间隙，如图1所示，以防止缝隙受到有腐蚀性介质的侵蚀。

焊后胀接及贴胀：焊后胀接及贴胀如图2所示。一般适用于压力较高的换热器设备上，该焊接部分为加强密封焊，焊接腰高采用2.8mm，胀接部分承受作用力，当胀接失效时，加强密封焊可起到承受作用力的作用，贴胀部分为消除缝隙腐蚀。

胀焊结合的结构在什么条件下，采用先焊后胀或先胀后焊，目前还无统一只规定，但一般都趋向于先焊后胀为宜。可以遵循下列条件选择。

①使用机械胀管法作为胀管手段，先焊后胀工艺一般优于先胀后焊工艺。

②使用橡胶胀管法作为胀管手段，先胀后焊工艺可以顺利进行，效果好，优于先焊后胀工艺。

③根据胀接与焊接先后次序选择的主要原则，合理地选择胀焊工艺，可以获得优良的胀焊结构的不锈钢管与管板连接接头。