因為鈦材具有優良的耐腐蝕性，故被廣泛運用于石化、氯堿、冶金、電鍍及航空航天等領域中。因為鈦是稀有金屬，運用鈦材制造設備的成本較高，但也具有運用壽命長、化學功能穩定、重量輕、結構緊湊和維護方便等優點。在鈦設備加工中，用鈦管制成盤管式換熱器已經成為主流措施。

換熱器重要的功能指標是換熱面積，為了增大換熱面積，進步換熱效率，一般運用盤管方式來制造。因為鈦管單價高，因此在制造過程中不只要化繁為簡，下降制造難度，確保各項尺度與形位公役契合紙要求，而且要嚴厲操控管材廢品率，進步利用率，取得杰出的經濟性。

1、矩形鈦盤管零件

鈦盤管運用管指定為寶鈦股份出產的φ32mm×2鈦管，牌號為TA2，鈦管各項指標均契合相關標準要求。

仔細分析紙，該套加熱鈦盤管實質為內、外兩付矩形鈦盤管并聯而成額。中左上鈦法蘭三通別離銜接表里兩付盤管的上接口；右上鈦法蘭三通別離銜接表里兩付盤管的下接口；內、外盤管合拼對接時，應以內盤管上下管口方位為基準，確定外盤管上下接口上彎方位，并取與大付盤管外部管壁平行，然后確保鈦法蘭副間以及鈦法蘭與管壁之間的平行度。表里盤管圈數都為213/4圈，每圈升程δ為3mm鈦支撐板，與雙頭U形螺栓雙螺母緊固銜接，且一切尺度未注公役。

由1可知，外盤管大外壁與電解槽壁空隙如下：

長度方向單邊=（1300－1200－32）/2＝34mm；寬度方向單邊=（1150－1050）÷2＝50mm，其間包括支撐鈦板δ＝3mm，M6U形雙頭螺栓緊固雙螺母厚度以及外露2～3扣螺牙長度。假如外壁尺度太大，會形成放不進電解槽的問題，所以有必要嚴控外盤管大外壁尺度，使其尺度≤1200mm×1050mm；內盤管內壁尺度為電鍍工件有用工作區，所以也是重要操控尺度，即內盤管小尺度≥996mm×846mm；內、外盤管均通過4×R100×90°，完結4個角的圓弧過渡銜接。φ32鈦管壁厚為2mm，厚度中等；過渡彎頭圓弧中心半徑為R100mm，曲折半徑不是很小，可以靠模冷彎工藝加工，但有必要經過鈦管冷彎實驗鑒定，以確保曲折處外觀圓滑，無顯著褶皺或變形；曲折起伏用圓弧樣片查驗，上直角查驗渠道，查驗直角是否垂直，然后確保表里矩形盤管的長寬尺度契合零件要求。

別的，每圈鈦盤管中心距為47mm，扣除管徑32mm，即得到每圈升程為47-32＝15mm。每付盤管都有6條，別離按照50mm×1100mm×δ3mm規格選取鈦支撐條配鉆φ7mm孔，與M6的U形雙頭螺栓合作緊固定型。升程尺度為15mm，由6根鈦支撐條來確保劃線分配高度。全體拼接時應先要確保液面高度，然后拼接半圓銜接三通，確保固定鈦法蘭中心距到盤管底面高度尺度為1270mm。

2、加工工藝編列

一，加工鈦法蘭2片。下料割鈦法蘭毛坯，外圓和內徑各留車削余量5mm；以外圓定位車削內孔D為φ33mm；以內孔定位車削外圓d為φ90mm；劃線、打樣沖眼及鉆孔為φ9mm。

二，加工M6雙頭鈦螺栓。下料鈦棒料φ6mm長度L為95mm，切130根；兩端頭加工M6螺紋，加工長度L為15mm；以φ32mm圓管為內模，加工成形U形螺栓，要求兩腳中心距為38mm，外觀對中，端腳齊平。

鈦盤管

三，外協采購M6鈦螺母，厚度m為5mm，數量為130×4＝520粒。

四，加工鈦支撐板。下料鈦板厚度δ為3mm，剪板尺度為50mm×1050mm，數量為6×2付＝12條；因為每圈升程15mm已固定，即tanα已知，算出6根支撐板所在方位與一圈原點行程間隔，即可得到每根端頭偏移量，以確定每條支撐板底圈的鈦管中心方位；找到該點后，以其為基點，劃線確定U形螺栓孔方位，嚴厲確保鈦管中心距以及u型螺栓兩腳中心距離；打樣沖眼鉆孔為φ7mm。

五，φ32mm×2鈦管冷彎工藝鑒定。參考資料鈦盤管加熱器冷加工成型時，曲折中徑Y與打開中徑X成正比關系為Y=KX，其間K≈0.83～0.93，取K值為0.91，算出曲折中徑為Y=0.91×232=211.12mm；模具外徑為（Y-32）=（211.12－32）＝179.12≈179mm；用劃針在鈦管管壁上劃長度距離500mm的2條線，作為90°冷彎后軸向方向位移丈量點；將前端劃線處與d=179mm的模具外沿相切點對齊定位，然后鎖緊，待開動盤管機彎管抵達視點90°后限位主動斷電；卸下彎管，調查彎頭外表是否有起皺或扁管現象；將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭一邊外壁靠平基準邊，另一邊外壁與另一條基準邊自然貼合；用圓弧樣片內切彎頭內壁進行透光性查驗；將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭兩側外壁貼緊基準邊，此刻用直尺丈量先前劃線處與另一條平行基準邊的間隔L為433.5mm。有了上述這些要害數值，可以核算并接連進行彎管加工了。

六，焊接φ32mm×2直管。內盤管繞制周長約為42m；外盤管繞制周長為（1.2－0.032+1.05—0.032）×22圈≈48m；寶鈦股份φ32mm×2鈦管標準長度為6m/根，故內、外盤管應先直管對焊別離為6或7根，每2根對焊接成12米長的直管；剪取φ3mm的鈦焊絲，用硝酸或氫氟酸溶液進行酸洗，除凈焊絲外表氧化膜；按焊接工藝標準，用丙酮或酒精清洗焊接接口以及兩根管頭50mm焊接熱敏區；鈦管上焊接渠道，用V型槽外圓定位直管對焊，焊縫不高于2mm，焊后用著色浸透方法查驗焊縫。

七，用地模法焊接制造內盤管定型專用支架。

在平坦鋼板上劃出矩形，尺度為994mm×844mm；用L30mm×30mm×3mm的角鋼，切開6段1100mm長的分段，角鐵背部與矩形概括線相切，角鐵焊于矩形內部；焊接方位與鈦支撐板間隔5mm相鄰，用角鋼背邊相切于矩形概括線內焊接一個矩形體，即操控內盤管內壁小尺度996mm×846mm。

八，繞制內矩形盤管。量距管端頭500mm處劃線，將劃線處與模具外沿相切點對齊定位，然后鎖緊，開動盤管機彎第1個90°彎頭；卸下彎頭，將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭一邊外壁靠平基準邊，另一邊找到1094.5mm處并劃線，將劃線處與模具外沿相切點對齊定位，然后鎖緊，開動盤管機彎第2個90°彎頭，彎好后復核內盤管長度中心距；將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭一邊外壁靠平基準邊，另一邊找到944.5mm處并劃線，將劃線處與模具外沿相切點對齊定位，然后鎖緊，開動盤管機彎第3個90°彎頭；彎好后復核內盤管寬度中心距，確保在878mm±2規模內即可；當12m直管加工完結時，將內盤管套在內盤管專用支架外，收緊已彎好的圓弧一端，V型塊合作測出其到外壁長度L，在新的12m長管開始彎管時，扣除這長度即可繼續進行加工；順次重復以上操作，完結內盤管水平方向一切90°彎頭制造。

九，綁扎并定型內盤管。將繞制好的內盤管套在專用支架外：用V型塊定位，清洗拼焊12m彎管段；由下至上逐層理順鈦管方位，升程15由15mm厚的木條操控；前后左右四個方向均勻下尺度，然后用鐵線綁縛扎緊于立焊角鐵上；當內盤管一切水平彎頭固定好，上鈦支撐架，與U形螺栓鎖緊定型，雙螺母副對頂防松；拆除內盤管專用支架，吊出內盤管放于渠道上，上下接口別離單配2個90°上彎彎頭。

十，繞制外矩形盤管。量距管端頭300mm處劃線，將劃線處與模具外沿相切點對齊定位，然后鎖緊，開動盤管機彎第1個90°彎頭；將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭一邊外壁靠平基準邊，另一邊找到1234.5mm處并劃線，將劃線處與模具外沿相切點對齊定位，然后鎖緊，開動盤管機彎第2個90°彎頭，彎好后復核內盤管長度中心距在1168mm±3規模內即可；將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭一邊外壁靠平基準邊，另一邊找到1084.5mm處并劃線，將劃線處與模具外沿相切點對齊定位，然后鎖緊，開動盤管機彎第3個90°彎頭，彎好后復核內盤管寬度中心距在1018mm±3規模即可；當12m直管加工完結時，將內盤管套在內盤管專用支架外，收緊已彎好的圓弧一端，V型塊合作測出其已有到外壁長度L，在新的12m長管開始繞彎時，扣除這長度L即可繼續進行加工；順次重復以上操作，完結外盤管水平方向一切90°彎頭制造。

十一，用地模法焊接制造外盤管定型專用支架。

在平坦鋼板上劃出矩形，尺度為1203mm×1053mm；用L30mm×30mm×3mm的角鋼，切開成6段1100mm長的分段，角鐵背部與矩形概括線相切，角鐵焊于矩形外部，焊接方位與鈦支撐板間隔5mm相鄰，用角鋼背邊相切于矩形概括線外焊接一個矩形體，即操控外盤管外壁大尺度為1200mm×1050mm。

十二，綁扎并定型外盤管。將繞制好的外盤管套入專用支架內：用V型塊定位，清洗拼焊12m彎管段；由下至上逐層理順鈦管方位；前后左右四個方向均勻下尺度，然后用鐵锨綁縛扎緊于立焊角鐵上；當內盤管一切水平彎頭固定好，上鈦支撐架，與U形螺栓鎖緊定型，雙螺母防松；拆除外盤管專用支架，吊出外盤管放于渠道上；將內盤管裝入外盤管內部，并調整四個方向距離均勻；別離以內盤管兩個出口為基準，確定外盤管上下接口上彎方位，確保其與內盤管出口中心面同外盤管外壁面平行；截取外盤管2個接口與管底高度尺度1150mm。

十三，加工鈦法蘭三通。別離量取內、外盤管上接口水平面中心距L1，表里盤管下接口水平面中心距L2，并別離以這兩尺度進行半圓彎管制造；彎好后將彎頭放于直角丈量渠道，彎頭頂端頂緊橫向基準邊，外壁靠緊縱向平基準邊，用直尺在縱向平基準邊上量出136mm處并劃線，按劃線處用割管刀切斷；如上重復過程3次，即得三通接頭圓弧部分；找出半圓中心點，打樣沖眼，上鉆床，鉆φ33mm孔；兩段鈦法蘭與直管焊接，兩個半圓管別離與表里盤管上下接口對焊，將焊接鈦法蘭的兩根直管刺進φ33mm孔中，并用設垂直立面的方法定位兩法蘭的平面度，滿意鈦盤管加工精度要求；將加工完的鈦盤管放入水池內通入10kg/cm2壓縮空氣，保壓2h后若無泄露即為合格。

3、結語

通過分析得知，選用直管對焊，既確保了焊縫質量，又減少了現場焊接勞動強度與焊接風險。通過詳細核算，彎管一次性成型，沒有廢鈦管被割除，提升了經濟效益。

按照本文所設計的計劃，合理安排加工工藝，化繁為簡，3天完結5套該鈦矩形盤管加工任務，獲得了用戶的共同好評。由此可見，挑選正確的工藝，不只在制造過程中能化繁為簡，下降制造難度，又能嚴厲操控管材廢品率，進步利用率，達到杰出的經濟性。