1背景
应用户需求，我公司设计制造了一台刮膜蒸发器，设计材料为哈氏C-276，设计压力为-0.1MPa，公称直径为DN700，板厚为10mm，要求刮板在刮板导槽内,要求滑动自如,在使用转速下能顺利滑出，安装的垂直度公差为0.5/1000。可见，该设备要求光洁度和同心度极高（刮膜蒸发器的结构如图1），材料的焊接要求也较高，因此，在制造过程中如何保证筒身的圆度、光洁度和焊接质量是关键问题。
2哈氏C-276机械性能
抗拉强度：σb≥730Mpa，延伸率：δ≥40%，硬度：HRB≤100。哈氏C-276合金热成形是在1150℃时立即退火，并以水急冷。对哈氏C-276合金进行冷变形加工会使其强度增加。哈氏C-276合金和普通奥氏体不锈钢有相似的成形性能。但由于其比普通奥氏体不锈钢的强度要大，所以，在冷成形加工过程中会有更大应力。此外，这种材料的加工硬化速度比普通不锈钢快得多。
3设计厚度
由于要求刮膜蒸发器光洁度极高，因此需要考虑制造完成后，对筒身进行车加工，因此设计时应考虑筒身厚度留有加工余量，而哈氏C-276材料较昂贵，所有设计时在满足加工余量的前提下，应尽量把壁厚选得薄些,该设备设计厚度定为12mm，成型最小厚度为8.7mm。为了满足设计要求，制造过程中就必须采取可行的措施控制好筒身圆度。
4制造工艺
4.1圆度控制
为了使筒身在保证最小壁厚的同时，有足够的车加工余量，可以车加工达到符合要求的光洁度，因此，控制好筒身圆度是关键。由于筒身材料为哈氏C-276，其硬度很高，卷圆时应考虑一次性卷好，不再进行校圆，因此，卷圆时，用比对样本进行比较，卷到达到为了使筒身具有较高的圆度，卷圆后控制圆度，用内外弓形样板测量，壳体最大正负偏差不大于0.4δe（取5mm）。当圆度没有达到要求，应再卷圆，直到符合要求为止。筒身卷圆后，检查坡口情况，符合要求后进行A类焊接接头的焊接。由于焊接时会使筒身发生变形，如控制不好，筒身的圆度便发生很大的变化，如产生内缩或外凸的情况。因此下面采取了相应的措施，控制焊接变形带来的不利因素。筒体内采用两副环板支撑（如图2），钢板的刚度需要较大，应能支撑住筒体，足以使筒体焊接时产生的变形得以控制，因而环板厚度采用16mm以上的钢板（如使用碳钢板时应在钢板边缘包一层胶带或棉布等，防止碳钢直接和哈氏合金材料接触），环板与筒身焊缝处应开一个小槽，以方便焊接，环板固定后的直径比筒身直径小0.5-1.5mm,筒身与环板留有一定间隙，以方便拆装。
4.2同心度控制
4.2.1上筒体与上端盖加工要求按要求加工下法兰密封面，加工时须保证密封面的粗糙度同轴度及垂直度要求。上端盖加工按图加工各密封面，钻各螺孔，加工须保证密封面的粗糙度同轴度及垂直度要求。两部件加工过程中,要及时冷却,刀尖温度控制在90度内。刀具要求有足够的硬度并是新的。加工过程中，要求采用小的进刀量，低的转速。加工过程中没有冷却措施的不得加工。4.2.2轴的加工要求轴按图上进行车加工,保证焊接法兰面与轴的垂直度;轴车加工时,为防止加工后轴变形,每道车加工完成后拆下。支架中心孔研磨后，再下一道车加工,轴调头固定，加工过程中,要及时冷却,刀尖温度控制在90度内。整个加工完成后,每支轴至少四个支承点进行卧式摆放。4.2.3筒身的车加工要求筒身按要求进行车加工，筒身材料很硬，车加工采用专用车刀，进刀时注意控制进刀量和加冷却液。由于筒身圆度不是完全的圆形，因此在车加工时筒身整个内表面都被车加工到的时候，开始测量筒身厚度，并在车加工时减少进刀量，光洁度达到要求时，再次测量筒身厚度，厚度不小于图纸设计厚度即可。
4.3焊接控制
氩气的纯度要求要大于99.99％，氩气输送管采用新塑料管而不得用橡胶管。焊矩应与工件保持垂直，尽可能地避免空气混入保护气体中。严格控制焊道间的层间温度，须小于60℃，焊工须经验判断此温度。焊丝头部在焊接过程中有氧化变色的部分应去除。哈氏合金材焊接前，必须使用电动工具、硬质合金刀具或其它认可的方法清除待焊接表面及其附近25mm范围内的表面氧化物和其它污物，用吸尘器吸除灰尘，再用丙酮进行清洗；清理完的零、部件必须在2小时内焊接，如果不能在2小时内完成焊接工作，则上述零、部件应重新进行清洗。焊接前应事先进行焊接工艺评定，设备应根据合格的焊接工艺规程进行施焊。
5结束语
刮膜蒸发器制作过程中，通过采取控制支撑环板控制圆度，按严格的加工对各零部件进行加工，并按合理的焊接工艺焊接，制作完成后经检验验收后，达到了设计、制造要求，并经用户认可顺利交货。
作者：陈坚 唐照国 梁珊初 单位：新昌德力石化设备有限公司
