튜브시트 용접 왜곡 제어: 쉘 앤 튜브 열 교환기에 대한 9가지 조치

튜브시트 용접 변형은 단일 조치로 제거되지 않습니다. 이는 변형을 유발하는 변수, 즉 증착 금속량, 열 입력, 조인트 형상, 조립 순서 및 구속에 작용하여 제어됩니다. 아래의 9가지 조치는 생산에서 적용되는 순서를 따릅니다. 조인트 설계 및 증착 제어가 먼저 이루어지고, 그 다음 조립, 용접 순서, 구속 및 냉각이 이루어집니다.

1. 용접 패스 수와 필렛 다리 크기를 제한하십시오.각도 변형은 패스 수와 밀접한 관련이 있습니다. 패스가 많을수록 더 많은 금속이 증착되고 더 많은 수축이 발생합니다. 자격을 갖춘 절차에 의해 허용되는 최소 패스 수를 유지하고, 설계 및 강도 계산이 허용하는 경우 필렛 용접 다리 높이를 줄이십시오. 목표는 자체적인 목적을 위한 더 작은 용접이 아니라, 조인트 요구 사항을 충족하는 가장 작은 자격을 갖춘 용접입니다.
2. 자격을 갖춘 조인트 세부 사항 내에서 베벨 각도를 줄이십시오.용접면의 모양과 베벨 각도는 각도 변화에 큰 영향을 미칩니다. 베벨 각도가 증가함에 따라 루트와 면 모두에서 횡방향 수축이 증가합니다. 융합, 접근 및 검사가 허용하는 한 베벨 각도를 줄이십시오. 더 좁은 홈은 더 적은 금속을 증착하고 더 적게 수축합니다.
3. 낮은 용접 매개변수를 사용하십시오.과도한 전류 또는 낮은 이동 속도는 국부 열 입력을 높이고 수축을 작은 영역에 집중시킵니다. 융합 및 침투를 달성하면서도 관통이 발생하지 않는 가장 낮은 전류 범위를 사용하고, 패스 간 온도를 제어하십시오. 이는 루트 측을 백 그루빙할 수 없는 경우 특히 중요합니다.

4. 올바른 조립 순서를 따르십시오.먼저 튜브시트에 배플, 스페이서 및 타이 로드를 설치한 다음 튜브를 삽입하고 번들을 쉘에 로드합니다. 튜브시트를 쉘에 맞추고, 반대쪽 쉘-튜브시트 조인트를 맞추고, 마지막으로 튜브를 튜브시트를 통해 당겨 원하는 치수로 조정합니다. 조립 후 순서를 변경하면 튜브시트가 보는 수축 패턴이 변경됩니다.
5. 원주 조인트를 분리된 세그먼트로 나누고 균형 잡힌 패턴으로 용접하십시오.영역을 별도로 용접하고, 교차 패턴으로 양쪽 끝에서 중앙으로 진행하며, 인접한 세그먼트 시작점을 180도 오프셋합니다. 원주 주위의 균형 잡힌 증착은 튜브시트 평면의 순 각도 회전을 줄입니다.
6. 튜브-튜브시트 용접 순서를 제어하십시오.튜브시트 중앙에서 시작하여 반대쪽 튜브시트로 이동하기 전에 튜브 끝의 1/3 이상을 완료하십시오. 한쪽 튜브시트의 절반이 완료되면 다른 쪽 끝으로 전환한 다음 돌아와 나머지 부분을 완료하십시오. 이렇게 하면 수축이 집중되는 대신 튜브시트 전체에 분산됩니다.
7. 나머지 튜브 끝을 원주 이음매에서 바깥쪽으로 용접하십시오.쉘-튜브시트 원주 이음매에서 시작하여 양쪽 끝에서 중앙으로 대칭적인 교차 패턴을 사용하여 점진적으로 바깥쪽으로, 레이어별로 작업하십시오. 대칭은 튜브시트가 한 방향으로 끌리는 것을 방지합니다.

8. 보조 구속을 사용하십시오.강체 고정 장치 또는 양 끝에 너트가 있는 긴 중앙 볼트는 용접 중 각도 회전에 대한 저항을 증가시킵니다. 구속은 변형이 나타난 후에 추가하는 것이 아니라 절차의 일부로 계획되어야 합니다.
9. 경화 민감성 강철에 제어된 강제 냉각을 적용하십시오.재료가 경화 민감성이 있고 절차에서 허용하는 경우, 제어된 강제 냉각은 뜨거운 영역을 수축시키고 불균일한 수축을 제한할 수 있습니다. 이는 용접 절차에 명시되어야 하며 조인트의 야금 요구 사항을 손상시키지 않아야 합니다.

아홉 가지 조치는 절차에 기록되고 스테이션에서 확인될 때만 작동합니다. 패스 수, 베벨 각도, 전류 범위, 세그먼트 순서, 튜브 끝 순서, 구속 및 냉각 방법. 변형 제어는 마지막에 추가되는 단계가 아니라 조인트 세부 사항, 조립 및 순서 단계의 결정이 누적된 결과입니다.

각 패스는 금속을 증착하고 수축을 추가하므로 각도 변형은 패스 수가 증가함에 따라 증가합니다. 패스를 자격을 갖춘 최소값으로 유지하고 설계 및 강도가 허용하는 경우 필렛 다리 크기를 줄이십시오.

더 작은 베벨 각도는 증착되는 금속과 루트 및 면의 횡방향 수축을 줄입니다. 한계는 융합, 접근 및 검사입니다. 자격을 갖춘 조인트 세부 사항 내에서만 줄이십시오.

튜브시트 중앙에서 시작하여 반대쪽 튜브시트로 이동하기 전에 튜브 끝의 1/3 이상을 완료하십시오. 한쪽 튜브시트의 절반 지점에서 다른 쪽 끝으로 전환한 다음 돌아와 완료하십시오.

강철이 경화 민감성이 있고 절차에서 허용하는 경우, 제어된 강제 냉각은 뜨거운 영역과 불균일한 수축을 제한합니다. 이는 절차에 명시되어야 하며 조인트 야금을 손상시키지 않아야 합니다.