聚四氟乙烯换热器制造工艺研究F-4管板（聚四氟乙烯管板）限脹施压加热焊接工艺是氟塑料换热器研制制造过程中创建的一种管板焊接方法。自9
0年代郑州工业大学氟塑料研制组开始实验以来，试制品及工业用设备在生产现场中使用测试，认为此工艺生产的设备在一定的温度压力条件下工业
应用技术经济效果良好，焊缝强度高于F4管本身的物理机械强度，设备应用未发现过管板脱焊现象。聚四氟乙烯换热器管板与管束的焊接时换热器
制造难点，由于管子既细又薄难以采用机械方法连接，若采用环氧树脂等粘接剂连接，则换热器的耐蚀性受粘接剂性能的影响限制，降低了耐蚀性。
至于焊枪焊接法、注塑成型、模压法等均未达到预期效果，经多年研制试验，聚四氟乙烯换热器制造“氟塑料换热器F-4管板限施压加热焊接
法”工艺,解决了四氟管焊接技术关键。聚四氟乙烯限脹施压加热焊接工艺管板焊接所需焊接设备简单，在众多拟定方案设计中，此工艺方案是研
究氟塑料管板焊接方法中较切实可行的方案。它们是由许多管束插在氟塑料的管板，采用F-4管板限胀施压加热焊接工艺进行管板焊接，此焊接技
术不添加任何焊接剂，换热器成品内件全四氟结构材料以保证耐腐蚀性能要求。“氟塑料管板限胀施压加热焊接”工艺，解决了氟塑料管子与管板连
接时的冷流性、难焊接、难熔融加工三个关键技术问题后，使国内氟塑料换热器的制造与使用成为现实。采用此焊接工艺技术进行反复的管板焊接实
验，经长期观察分析，可以认为这一工艺的焊接，实质上是两个F4焊接面在非常紧密配合的情况下，由于高温高压引起两个接触面上的分子运动剧
烈，从而发生相互渗透、扩散、分子链交连形成的牢固焊接面。塑料热交换器器是一种耐腐蚀性能强的氟塑料换热器，首先由美国Dupont公司
于1965年制造成功并实现了商品化生产。郑州工业大学也投入了大量资金和人力致力于氟塑料换热器的开发，研制成功“聚四氟乙烯(简称F一
4)管板限胀施压加热锡浴焊接”工艺，解决了氟塑料管子与管板连接的关键技术。管板限施压加热焊接方法有利于材质分子的相互渗透流动和
分子链连接。此工艺需严格控制焊接温度和相应温度时的压力值，按照不同材质的本质属性及特点施控，因而焊接效果较好，焊缝拉脱和剪切力达到
预期的工业应用标准。随后，国产各种类型的氟塑料换热器陆续投入实际生产应用并取得良好的效果。目前，由于氟塑料换热器在强腐蚀性的工艺条
件下能够稳定运行的优越性，化工行业需求量逐年激增。氟塑料换热器也由制造厂家从单一的按需生产，发展到按企业标准控制的有定型设计的系列
化生产。就目前来讲,聚四氟乙烯换热器管板焊接技术较难掌握,制作远达不到机械化和自动化,尚待进一步探索改进。与其它任何材质的换
热器一样,氟塑料换热器不是任何条件下都能使用的设备,应用时必须根据它的特性,合理使用才能收到预期技术经济效果。由于采用小口径
薄聚四氟乙烯换热管,故其温度使用范围和耐压程度受到极大限制,同时必须预防机械性损伤。为预防较大介质颗粒产生堵塞,有必要在换热
器入口处安装颗粒分离器,如果颗粒浓度不高,可定期使流体反向流动,这样从一定程度上增加了设备的适用性。由于聚四氟乙烯的管板焊接
工艺原理不同于钢制换热器管板焊接,就目前来讲还无法进行内部焊接质量检测,只能通过宏观检验手段,如水压试验或气密性试验,来确定
焊接面的牢固性。对焊接面上存在的个别缺陷无法立即测定,只能在使用一段时间后定期检查弥补。聚四氟乙烯换热器具有十分广阔的发展
前景,加强对F4基材料研究、开发新品种新系列以提高产品的应用范围是今后发展的主要方向。我国市场广阔,氯碱、硫酸、化肥、医药等
行业设备也要更新换代,因而需要大量的、先进的聚四氟乙烯设备。郑州工业大学氟塑料研制组马双林 |
|
