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摘要：

針對(duì)百萬(wàn)核電低壓加熱器管板換熱孔的加工方法進(jìn)行研究，利用數(shù)控臥式三軸深孔鉆床、BTA系統(tǒng)鉆削工具以及專用裝夾工裝進(jìn)行鉆削加工，保證了低加管板換熱孔的優(yōu)質(zhì)高效加工。

關(guān)鍵詞：

管板換熱孔；數(shù)控臥式三軸深孔鉆床；BTA系統(tǒng)鉆削工具

0引言

低壓加熱器是汽輪機(jī)設(shè)備中采用抽汽加熱給水的回?zé)嵯到y(tǒng)，由殼體、水室、管板、管束等組成，一般為臥式結(jié)構(gòu)，用于減少冷源損失以提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。百萬(wàn)核電低壓加熱器的傳熱管為U型式，不銹鋼TP304、準(zhǔn)15.88伊1mm。為保證汽側(cè)與水側(cè)的密封性能以及管子不被拉脫，管子與管板間采用先脹后焊連接方式，因而對(duì)管板換熱孔的加工質(zhì)量要求更高。

1.工件分析

百萬(wàn)核電低壓加熱器只有一個(gè)管板，管板為圓環(huán)式管板，換熱管為U型，管子兩端固定在同一管板上，管板與殼體焊接聯(lián)成一體，其中水室殼體處設(shè)滑動(dòng)支座，管束可以自由伸縮。管板厚度220mm、直徑準(zhǔn)130mm，一側(cè)有堆焊層（堆焊材料為AWS-ER309L3mm厚、AWS-ER308L1mm厚），換熱孔孔徑準(zhǔn)16.1+0.050mm，孔數(shù)共3178個(gè)，呈等邊三角形分布，孔表面粗糙度Ra6.3滋m，孔橋22依0.3mm。

2.設(shè)備選取

考慮到百萬(wàn)核電低壓加熱器管板為直立圓環(huán)式管板，板厚大，管板與殼體焊接后才能加工換熱孔，整體厚度加大，而且管子與管板連接方式為脹焊，對(duì)換熱孔精度要求高。哈汽公司加工此類管板采用設(shè)備為意大利茵賽公司生產(chǎn)的數(shù)控臥式三軸深孔鉆床，三個(gè)主軸可同時(shí)進(jìn)行加工，主軸最大轉(zhuǎn)速3130r/min，最大鉆孔深度1100mm，機(jī)床定位精度及加工精度較高，如圖2所示。

3.裝夾方式

針對(duì)百萬(wàn)核電低加管板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用大V型支架托起管板（實(shí)際為管板與殼體的連接體，簡(jiǎn)稱管板），管板通過墊銷靠在兩個(gè)并排放置的彎板上，彎板上有T型槽，墊銷插在T型槽內(nèi)，可沿T型槽移動(dòng)，管板四周用壓板壓牢。

4刀具選用

首先，工件較厚，屬于深孔加工，是一種封閉的加工狀態(tài)，不易直接觀察到切削狀況，排屑路徑長(zhǎng)以致不便排屑，而且存在切削熱散發(fā)不便、鉆頭磨損的問題；其次，百萬(wàn)核電低加管板換熱孔孔徑準(zhǔn)16.1+0.050mm，板厚220mm，孔深與孔徑比值較大，因此，換熱孔的直線度、精度及表面粗糙度的保證，對(duì)加工刀具提出了一定要求。哈汽公司針對(duì)百萬(wàn)核電低加管板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用BTA系統(tǒng)深孔鉆削刀具，它是一種具有單邊刃、自導(dǎo)向鉆頭和高壓切削液的內(nèi)排屑深孔鉆，鉆桿剛性好，排屑冷卻條件相較傳統(tǒng)加工刀具得以改善，被加工孔表面加工質(zhì)量好，一次鉆成。5加工過程及注意事項(xiàng)

1）圖樣、工藝、標(biāo)準(zhǔn)文件、工裝、檢測(cè)工具等需備齊，了解工裝使用方法，核電專用輔助材料需核查確認(rèn)。

2）擺放工裝，找正裝夾工件，如圖3。

3）采用多軸聯(lián)動(dòng)加工，需調(diào)整機(jī)床主軸間間距，間距為換熱孔孔橋的整數(shù)倍，一般選取范圍為250耀420mm。

4）管板正式加工前必須進(jìn)行行程檢驗(yàn)，避免因行程考慮不周，無(wú)法加工到全部換熱孔。

5）BTA系統(tǒng)鉆削刀具對(duì)密封要求較高，油封不好，難以加工，哈汽公司所選用的茵賽深孔鉆床，油封是依靠鉆套上的密封圈進(jìn)行，鉆套置于主軸外套內(nèi)，一般鉆套端面與主軸外套端面齊平。實(shí)際加工中，如遇管板四周或中間部位存在的凸起結(jié)構(gòu)與機(jī)床主軸干涉，以致無(wú)法加工凸起結(jié)構(gòu)附近換熱孔時(shí)，可考慮將鉆套長(zhǎng)度加大，以滿足加工要求。

6）加工過程中，時(shí)刻注意機(jī)床屏幕上功率載荷微小變化、切削油排出狀況及油溫、斷屑形狀顏色大小等情況，及時(shí)更換鉆頭、清理鐵屑。

7）加工后，檢測(cè)被加工孔孔徑、孔直線度、孔垂直度、孔表面粗糙度及孔橋，通過對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的檢查可知，各項(xiàng)指標(biāo)均符合圖樣要求，能夠滿足管板及中間管板的列管穿管需要。

作者：侯姝宏 單位：哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司