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(qiáng)度脹接、強(qiáng)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(diǎn)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(jī)械脹接法作為主要的脹管手段密切相關(guān)。因?yàn)樵跈C(jī)械脹管過程中，存在著摩擦并產(chǎn)生大量的熱必需用機(jī)油來潤滑和冷卻，油液滲浸進(jìn)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(diǎn)分析 ①機(jī)械脹接法存在著固有的缺點(diǎn)，各管之間長度不一，連接強(qiáng)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(bǔ)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(qiáng)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(jì)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(jī)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(jìn)入管孔中，則有必要對管口焊接提出較高的要求。

生產(chǎn)不銹鋼管所用的原材料主要是連鑄圓管坯、軋(鍛)制圓鋼，確保鋼坯質(zhì)量是把好鋼管質(zhì)量的 道關(guān)，主要包括煉鋼水平、澆注和冷卻工藝，以及成形質(zhì)量。首先是提高煉鋼水平，需降低有害元素和氣體(氮?dú)溲?，提高成分的均勻性和純凈度，減少非金屬夾雜物，同時改變其分布形態(tài)都是關(guān)鍵。鋼坯的成分不均勻且產(chǎn)生嚴(yán)重偏析時，會使軋制后的鋼管呈現(xiàn)嚴(yán)重的帶狀組織，從而降低鋼管力學(xué)性能和腐蝕性能，甚至不合格。非金屬夾雜物(如硫化物和氧化物、硅酸鹽)被壓成薄片，不僅會影響鋼管的性能，而且可能會使鋼管在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生裂紋。其次，完善澆注和冷卻工藝，減少皮下氣泡、皮下裂紋、疏松和縮孔也不能忽視，因?yàn)檫@些缺陷無論是哪一種，在穿孔和軋管過程中都有可能造成缺陷，有的缺陷在使用后放大，縮短了產(chǎn)品使用壽命;嚴(yán)重時在中間品就直接報(bào)廢，如內(nèi)折。此外，鋼坯的外形偏差，如直線度、直徑和橢圓度，這都將直接影響到穿孔質(zhì)量，造成荒管質(zhì)量缺陷。因此，認(rèn)可時不僅需要關(guān)注煉鋼設(shè)備及工藝，更要進(jìn)行延伸至無縫鋼管的試驗(yàn)，通過這樣的認(rèn)可過程來確定鋼坯出廠檢驗(yàn)的檢驗(yàn)項(xiàng)目、取樣數(shù)量和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，特別是規(guī)范和指南中沒有明確但又需要重點(diǎn)關(guān)注的質(zhì)量項(xiàng)目，如低倍和微觀組織的檢測。2、確保熱爐溫控準(zhǔn)確性和均勻性無縫鋼管制造中用到的熱爐有鋼坯加熱爐和鋼管熱處理爐。溫控準(zhǔn)確性和均勻性是評判加熱設(shè)備好壞的兩個重要指標(biāo)，是加熱工藝的重要保證，因此制造廠應(yīng)嚴(yán)格履行熱電偶使用期限和校準(zhǔn)周期規(guī)定，以及爐膛溫度均勻性檢測。加熱工藝的制定應(yīng)綜合考慮熱爐設(shè)備、管坯或鋼管種類、數(shù)量等固有屬性，嚴(yán)格控制加熱速度、保溫時間和冷卻速度，避免產(chǎn)生裂紋、過熱或過燒。以穿孔階段管坯加熱為例，考慮不銹鋼常溫下導(dǎo)熱系數(shù)小(即傳熱慢)，而膨脹系數(shù)大，所以應(yīng)當(dāng)在爐內(nèi)應(yīng)有較長的預(yù)熱時間，加熱初期的升溫速度宜慢，以防產(chǎn)生熱裂紋;當(dāng)坯溫超過一定溫度(一般850℃左右)后，不銹鋼的導(dǎo)熱性和塑性迅速增加，同時不銹鋼在高溫段停留的時間太長會產(chǎn)生α相，即生成鐵素體，α相超過一定比例后，金屬熱塑性急劇下降，嚴(yán)重時，將導(dǎo)致穿孔無法進(jìn)行，而且高溫及長時保溫還會使內(nèi)部晶粒粗大，因此在均熱階段則應(yīng)當(dāng)快速加熱，短時間完成均熱。