JPH0232558B2 - - Google Patents
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- JPH0232558B2 JPH0232558B2 JP57096295A JP9629582A JPH0232558B2 JP H0232558 B2 JPH0232558 B2 JP H0232558B2 JP 57096295 A JP57096295 A JP 57096295A JP 9629582 A JP9629582 A JP 9629582A JP H0232558 B2 JPH0232558 B2 JP H0232558B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
- F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
- F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は空冷熱交換器の製造方法に関し、特に
管と管板の洩れ止め溶接を作業性良好で、かつ信
頼性高く行う方法に関する。
管と管板の洩れ止め溶接を作業性良好で、かつ信
頼性高く行う方法に関する。
第１図は従来の空冷熱交換器を示す説明図であ
る。
る。
第１図において、１はヘツダ、２は伝熱管で、
これには伝熱性能をあげるためにフイン３が機械
的かしめ、あるいは巻きつけ、転動加工等により
取付けられている。４は冷却すべき流体が出入り
するノズル、５はヘツダ１を組立てるための溶接
金属、６はヘツダ１に伝熱管２を取付ける際に行
う拡管や溶接８作業を行うためのプラグ穴で、こ
の穴６は製作段階以外はプラグ７で閉鎖されてい
る。なお、溶接８は伝熱管２をヘツダ１に取付け
ると共に、内部流体の洩れを防ぐ作用をもなして
おり、９で示す部分は管孔９′と伝熱管２の隙間
をなくすため拡管されているのが普通である。
これには伝熱性能をあげるためにフイン３が機械
的かしめ、あるいは巻きつけ、転動加工等により
取付けられている。４は冷却すべき流体が出入り
するノズル、５はヘツダ１を組立てるための溶接
金属、６はヘツダ１に伝熱管２を取付ける際に行
う拡管や溶接８作業を行うためのプラグ穴で、こ
の穴６は製作段階以外はプラグ７で閉鎖されてい
る。なお、溶接８は伝熱管２をヘツダ１に取付け
ると共に、内部流体の洩れを防ぐ作用をもなして
おり、９で示す部分は管孔９′と伝熱管２の隙間
をなくすため拡管されているのが普通である。
伝熱管２は小径のため、内圧に対しては十分な
強さを持つており、耐食性のみを重視した材料選
定を行えばよい。
強さを持つており、耐食性のみを重視した材料選
定を行えばよい。
一方、ヘツダ１は内圧に対して弱い構造（角形
で、且つ寸法が大なるため、円形断面の管２に比
し弱い）となつているため、耐食性と強度とを重
視した材料選定を行わなければならない。この結
果、耐食性が犠性になることがあるが、この場合
には、溶接８の後に熱処理をして耐食性の改善を
計ることが行われる。
で、且つ寸法が大なるため、円形断面の管２に比
し弱い）となつているため、耐食性と強度とを重
視した材料選定を行わなければならない。この結
果、耐食性が犠性になることがあるが、この場合
には、溶接８の後に熱処理をして耐食性の改善を
計ることが行われる。
ただし、この熱処理は、プラグ穴６を通して、
且つ溶接８に接近したフイン３に熱影響を与える
ことなく実施する必要があるため、極めて困難
で、不十分な熱処理に終ることが多く、使用中に
割れトラブルを起す等の問題が生じていた。この
ことは、ヘツダ１が溶接低温割れを起し易い材料
で製作されている場合も同様で、このヘツダ１の
溶接低温割れを防ぐためには、熱影響部の硬化防
止および金属中のH2の除去を計るべく予熱およ
び溶接直後の熱処理が必要であるが、伝熱性能を
上げる目的で銅やアルミニウム等の材料がフイン
３に用いられており、これらは熱に弱いため、十
分な加熱ができず、ヘツダ１の溶接低温割れの可
能性もあつた。
且つ溶接８に接近したフイン３に熱影響を与える
ことなく実施する必要があるため、極めて困難
で、不十分な熱処理に終ることが多く、使用中に
割れトラブルを起す等の問題が生じていた。この
ことは、ヘツダ１が溶接低温割れを起し易い材料
で製作されている場合も同様で、このヘツダ１の
溶接低温割れを防ぐためには、熱影響部の硬化防
止および金属中のH2の除去を計るべく予熱およ
び溶接直後の熱処理が必要であるが、伝熱性能を
上げる目的で銅やアルミニウム等の材料がフイン
３に用いられており、これらは熱に弱いため、十
分な加熱ができず、ヘツダ１の溶接低温割れの可
能性もあつた。
なお、以上の困難さを具体的に示すための一例
を次に示す。
を次に示す。
内部流体：H2S，CO2，Cl-，H2Oを含むLNG
で、圧力200Kg／cm2Ｇ 材質：ヘツダ１…SUS410S 伝熱管２…Ｅ−brite鋼（26Cr−1Mo鋼） フイン３…アルミニウム 溶接８…Inco82 溶接８予熱温度：60〜150℃ 溶接８直後熱処理温度：350℃ 溶接８焼鈍温度：670℃ 加熱方法：プラグ穴６からトーチを入れ、ガス
バーナにより溶接８を局部加熱。
で、圧力200Kg／cm2Ｇ 材質：ヘツダ１…SUS410S 伝熱管２…Ｅ−brite鋼（26Cr−1Mo鋼） フイン３…アルミニウム 溶接８…Inco82 溶接８予熱温度：60〜150℃ 溶接８直後熱処理温度：350℃ 溶接８焼鈍温度：670℃ 加熱方法：プラグ穴６からトーチを入れ、ガス
バーナにより溶接８を局部加熱。
フイン３側の保護：加熱時間を極く短時間に
し、温度上昇を防ぐか、フ
イン３部に空気か水をかけ
て冷却する。（これらは溶
接８部の温度を下げ、不十
分な熱処理に終る可能性が
ある。） 本発明は、以上の諸点に鑑み、 (1) 十分な熱処理をしてヘツダの耐応力腐食割れ
性を改善し、信頼性を向上すること、 (2) 作業性を改善すること、 (3) 溶接割れを防止すること、 を目的としてなされたものである。
し、温度上昇を防ぐか、フ
イン３部に空気か水をかけ
て冷却する。（これらは溶
接８部の温度を下げ、不十
分な熱処理に終る可能性が
ある。） 本発明は、以上の諸点に鑑み、 (1) 十分な熱処理をしてヘツダの耐応力腐食割れ
性を改善し、信頼性を向上すること、 (2) 作業性を改善すること、 (3) 溶接割れを防止すること、 を目的としてなされたものである。
すなわち本発明は、ヘツダのうち洩れ止め溶接
する部分（すなわち管板部）のほぼ全面、あるい
は管孔のまわりのみに、金属を、拡散接合、爆発
圧着、熱間圧着等によりクラツドしたり、あるい
は溶接肉盛等して、伝熱管（以下、フインチユー
ブという）を取付ける前に所定の熱処理を施して
おき、フインチユーブ取付け後は洩れ止め溶接熱
を除いては100℃以上の加熱処理を必要としない
空冷熱交換器の製造方法に関するものである。
する部分（すなわち管板部）のほぼ全面、あるい
は管孔のまわりのみに、金属を、拡散接合、爆発
圧着、熱間圧着等によりクラツドしたり、あるい
は溶接肉盛等して、伝熱管（以下、フインチユー
ブという）を取付ける前に所定の熱処理を施して
おき、フインチユーブ取付け後は洩れ止め溶接熱
を除いては100℃以上の加熱処理を必要としない
空冷熱交換器の製造方法に関するものである。
上記の本発明方法によれば、
(1) フインチユーブの熱によるゆるみがなく、
(2) 洩れ止め溶接の温度が低く、作業性が著しく
改善され、 (3) 熱処理が効率的に実施でき、信頼性が高い、
等の効果を奏し得る。
改善され、 (3) 熱処理が効率的に実施でき、信頼性が高い、
等の効果を奏し得る。
本発明方法は、空冷熱交換器、シエル・アン
ド・チユーブ型熱交換器等に適用することができ
る。
ド・チユーブ型熱交換器等に適用することができ
る。
以下、添付図面等を参照して本発明方法を詳細
に説明する。
に説明する。
第２図ａ〜ｃは、本発明方法の一実施態様例を
示す図で、洩れ止め溶接８に先立つて管板１，１
３，１４の管孔９′の周囲のみに局部的に肉盛溶
接１０，１１，１２を行つておく場合である。
示す図で、洩れ止め溶接８に先立つて管板１，１
３，１４の管孔９′の周囲のみに局部的に肉盛溶
接１０，１１，１２を行つておく場合である。
第２図ａは一般の空冷熱交換器、第２図ｂ，ｃ
は高圧空冷熱交換器のヘツダ部分を示している。
このうち、第２図ｃは特に管孔９′の存在が強度
上問題になる場合であり、洩れ止め溶接８は外側
から行われる。
は高圧空冷熱交換器のヘツダ部分を示している。
このうち、第２図ｃは特に管孔９′の存在が強度
上問題になる場合であり、洩れ止め溶接８は外側
から行われる。
肉盛溶接１０，１１，１２は、オーステイナイ
ト系ステンレス鋼（例えばSUS309等）やNi−Fe
合金（例えばINCO82等）が用いられる。なお、
管板１は前記の第１図と同じ形状のヘツダを、管
板１３，１４は円筒型ヘツダを示し、その他第１
図と同じ符号は第１図と同一機能部を示してい
る。
ト系ステンレス鋼（例えばSUS309等）やNi−Fe
合金（例えばINCO82等）が用いられる。なお、
管板１は前記の第１図と同じ形状のヘツダを、管
板１３，１４は円筒型ヘツダを示し、その他第１
図と同じ符号は第１図と同一機能部を示してい
る。
ヘツダ、すなわち管板１，１３，１４の材質
は、前記したように溶接低温割れの感受性を示す
ため、洩れ止め溶接にあたつては、予熱、直後熱
処理が必要である。一方、熱影響部は、溶接熱サ
イクルによつて硬化するため、焼鈍によつて例え
ばHB240になるように硬度を下げてやらない
と応力腐食割れを起こす可能性がある。これらを
前記した従来方式で守るには、前記したように
種々の問題があり、特に重大な問題は洩れ止め溶
接部８に接近して熱に弱いフイン３があることで
ある。この問題はフイン３を取付けてからはでき
るだけ熱を加えないことで解決できる。
は、前記したように溶接低温割れの感受性を示す
ため、洩れ止め溶接にあたつては、予熱、直後熱
処理が必要である。一方、熱影響部は、溶接熱サ
イクルによつて硬化するため、焼鈍によつて例え
ばHB240になるように硬度を下げてやらない
と応力腐食割れを起こす可能性がある。これらを
前記した従来方式で守るには、前記したように
種々の問題があり、特に重大な問題は洩れ止め溶
接部８に接近して熱に弱いフイン３があることで
ある。この問題はフイン３を取付けてからはでき
るだけ熱を加えないことで解決できる。
そこで本発明では、フインチユーブ取付け後に
は洩れ止め溶接だけを行ない、この溶接熱以外の
熱を加えなくてもよいような金属１０，１１，１
２を予め肉盛溶接しておくのである。溶接熱だけ
であれば、フイン３（フイン３迄の距離ｌ((第１
図参照))を30mm程度にしておけば）に影響はな
い。
は洩れ止め溶接だけを行ない、この溶接熱以外の
熱を加えなくてもよいような金属１０，１１，１
２を予め肉盛溶接しておくのである。溶接熱だけ
であれば、フイン３（フイン３迄の距離ｌ((第１
図参照))を30mm程度にしておけば）に影響はな
い。
肉盛溶接１０，１１，１２の材質は、上記した
ようにオーステナイト系ステンレス鋼やNi合金
等のようにヘツダ１，１３，１４材質（一般に、
SUS410等のフエライト系ステンレス鋼、炭素
鋼、あるいは２ 1/4cr−1Mo鋼等の低合金鋼等が
用いられる）上に肉盛溶接（あるいは後述するよ
うにクラツド）できるもので、管板か管のどちら
か強度の低い方の強度以上を有し、150℃以下の
予熱で洩れ止め溶接した時に熱処理なしでHB＜
240の硬度を示し、かつ管板材質と同等以上の耐
食性を有するものが使用される。
ようにオーステナイト系ステンレス鋼やNi合金
等のようにヘツダ１，１３，１４材質（一般に、
SUS410等のフエライト系ステンレス鋼、炭素
鋼、あるいは２ 1/4cr−1Mo鋼等の低合金鋼等が
用いられる）上に肉盛溶接（あるいは後述するよ
うにクラツド）できるもので、管板か管のどちら
か強度の低い方の強度以上を有し、150℃以下の
予熱で洩れ止め溶接した時に熱処理なしでHB＜
240の硬度を示し、かつ管板材質と同等以上の耐
食性を有するものが使用される。
なお、第２図ａ〜ｃに示す方法で空冷熱交換器
を製造する全工程の一例は次の通りである。
を製造する全工程の一例は次の通りである。
ヘツダ１，１３，１４組立溶接→管孔９′、プ
ラグ穴６の孔明け→管板１，１３，１４の予熱
（60〜150℃）→管孔９′の周囲に肉盛溶接１０，
１１，１２→直後熱処理（350℃、全体）→焼鈍
（670℃、全体）→管孔９′の仕上加工→フインチ
ユーブ２，３の挿入→拡管→洩れ止め溶接８→検
査 第３図および第４図は本発明方法の他の実施態
様例を示す図で、第３図は管板１の全面に肉盛溶
接１５する場合、第４図はクラツド（熱間圧接、
爆着、拡散接合）１６された管板１を使用する場
合である。肉盛溶接１５、クラツド１６の材質
は、上記第２図ａ〜ｂの肉盛溶接１０，１１，１
２と同じである。肉盛溶接１５、クラツド１６
は、第３，４図に示すように、ヘツダ１の溶接５
と重ならないように10mm程度周囲を残すことが望
ましい。
ラグ穴６の孔明け→管板１，１３，１４の予熱
（60〜150℃）→管孔９′の周囲に肉盛溶接１０，
１１，１２→直後熱処理（350℃、全体）→焼鈍
（670℃、全体）→管孔９′の仕上加工→フインチ
ユーブ２，３の挿入→拡管→洩れ止め溶接８→検
査 第３図および第４図は本発明方法の他の実施態
様例を示す図で、第３図は管板１の全面に肉盛溶
接１５する場合、第４図はクラツド（熱間圧接、
爆着、拡散接合）１６された管板１を使用する場
合である。肉盛溶接１５、クラツド１６の材質
は、上記第２図ａ〜ｂの肉盛溶接１０，１１，１
２と同じである。肉盛溶接１５、クラツド１６
は、第３，４図に示すように、ヘツダ１の溶接５
と重ならないように10mm程度周囲を残すことが望
ましい。
第３，４図に示す方法で空冷熱交換器を製造す
る全工程の一例は次の通りである。
る全工程の一例は次の通りである。
第３図の場合：
板（管板１）の切断→肉盛溶接１５→肉盛溶接
１５面の機械加工→ヘツダ組立溶接５→焼鈍
（670℃、全体）→管孔９′の孔明け→フインチユ
ーブ２，３の挿入→拡管→洩れ止め溶接８→検査 第４図の場合： クラツド１６加工→板（管板１）の切断→ヘツ
ダ組立溶接５→焼鈍（670℃、全体）→管孔９′の
孔明け→フインチユーブ２，３の挿入→拡管→洩
れ止め溶接８→検査 以上詳述した本発明方法による効果をまとめて
示す。
１５面の機械加工→ヘツダ組立溶接５→焼鈍
（670℃、全体）→管孔９′の孔明け→フインチユ
ーブ２，３の挿入→拡管→洩れ止め溶接８→検査 第４図の場合： クラツド１６加工→板（管板１）の切断→ヘツ
ダ組立溶接５→焼鈍（670℃、全体）→管孔９′の
孔明け→フインチユーブ２，３の挿入→拡管→洩
れ止め溶接８→検査 以上詳述した本発明方法による効果をまとめて
示す。
(1) フインチユーブが取付けられる前に直後熱処
理、焼鈍を行うので、これらの熱処理を全体に
ついて１回だけ行えばよい（従来は、１本１本
のフインチユーブ取付け毎に行わなければなら
なかつた）。また従来のようにプラグ穴から通
したバーナ等による局部熱処理でなく、炉等に
入れて全体熱処理であるため、信頼性が高い。
理、焼鈍を行うので、これらの熱処理を全体に
ついて１回だけ行えばよい（従来は、１本１本
のフインチユーブ取付け毎に行わなければなら
なかつた）。また従来のようにプラグ穴から通
したバーナ等による局部熱処理でなく、炉等に
入れて全体熱処理であるため、信頼性が高い。
(2) 細かい操作条件が要求される洩れ止め溶接が
予熱なしで行えるため、作業性がよく、効率的
である。
予熱なしで行えるため、作業性がよく、効率的
である。
(3) フインがゆるまない。
(4) 第３，４図に示すような全面肉盛、クラツド
方式によれば、管板が１枚の板の段階で全面肉
盛、クラツドが行えるため、より作業性が良
く、信頼性も高い。また熱処理も容易である。
方式によれば、管板が１枚の板の段階で全面肉
盛、クラツドが行えるため、より作業性が良
く、信頼性も高い。また熱処理も容易である。
第１図は通常の空冷熱交換器の構成の一例を示
す図、第２〜４図は本発明方法の一実施態様例を
示す図である。
す図、第２〜４図は本発明方法の一実施態様例を
示す図である。
Claims (1)
- １ 空冷熱交換器の管と管板の洩れ止め溶接に先
立ち、管板上の全面又は管孔の周囲のみに、金属
を肉盛溶接又はクラツドしておき、次いで管を挿
入後、前記の洩れ止め溶接を行うことを特徴とす
る空冷熱交換器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9629582A JPS58213186A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 空冷熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9629582A JPS58213186A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 空冷熱交換器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58213186A JPS58213186A (ja) | 1983-12-12 |
| JPH0232558B2 true JPH0232558B2 (ja) | 1990-07-20 |
Family
ID=14161054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9629582A Granted JPS58213186A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 空冷熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58213186A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009036410A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | T Rad Co Ltd | 熱交換器の製造方法 |
| JP6075999B2 (ja) * | 2012-08-31 | 2017-02-08 | 株式会社ササクラ | 管端溶接機及び管端溶接方法 |
| JP6098990B2 (ja) * | 2012-11-30 | 2017-03-22 | 株式会社ノーリツ | 熱交換器の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510072B2 (ja) * | 1971-11-06 | 1980-03-13 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5919880Y2 (ja) * | 1978-07-05 | 1984-06-08 | 昭和アルミニウム株式会社 | 熱交換器 |
-
1982
- 1982-06-07 JP JP9629582A patent/JPS58213186A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510072B2 (ja) * | 1971-11-06 | 1980-03-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58213186A (ja) | 1983-12-12 |
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