板式换热器冷冲压波纹板片热处理工艺研究

板式换热器冷冲压波纹板片热处理工艺研究孙海生，常春梅R，姬平如1甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，甘肃兰州730070；2上海蓝滨石化设备有限责任公司，上海201518摘要板式换热器传热元件是通过油压机冷冲压而成的不锈钢波纹板片，奥氏体不锈钢板片冷中压后存在残余应力并且易产生形变马氏体组织，耐腐蚀性能下降。对厚度1MM的321奥氏体不锈钢冷冲压波纹板片进行取样开展热处理试验，研究发现，在1050OC下保温5MIN后进行水冷或风冷可以消除残余应力与恢复等轴的奥氏体组织，最后对工业实际开展板片热处理工艺中可能遇到的难题进行探讨。关键词板式换热器；冷冲压；波纹板片；热处理；形变马氏体中图分类号TH49；TE965；TG1569文献标志码A文章编号10014837201511007505DOI103969JISSN10014837201511013HEATTREATMENTPROCESSRESEARCHONPLATEHEATEXCHANGERCOLDSTAMPEDCORRUGATEDPLATESUNHALSHENG，CHANGCHUNMEI，JIPINGRILL，1LANPECTECHNOLOGIESLIMITED，LANZHOU730070，CHINA；2SHANGHAILANBINPETROCHEMICALEQUIPMENTCO，LTD，SHANGHAI201518，CHINAABSTRACTSTAINLESSSTEELCORRUGATEDPLATESASPLATEHEATEXCHANGERHEATTRANSFERCOMPONENTSWEREPROCESSEDTHROUGHCOLDSTAMPINGBYOILPRESSTHEREWASRESIDUALSTRESSINSTAMPEDPLATESAFTERCOLDSTAMPING，WHICHINDUCEDDEFORMATIONMARTENSITESTRUCTURESAMPLINGFROM1MMTHICK321AUSTENITICSTAINLESSSTEELCORRUGATEDPLATESANDCARRYINGOUTHEATTREATMENTTESTSTHESTUDYWASFOUNDTHATUNDER1050CCHOLDING5MINTHENHEATWATERORAIRCOOLINGCOULDELIMINATERESIDUALSTRESSANDRESTORETHEEQUIAXIALAUSTENITECRYSTALGRAINORGANIZATION，FINALLYPLATEHEATTREATMENTPROCESSMAYENCOUNTERINGPROBLEMSWEREDISCUSSEDINTHEFOLLOWINGACTUALINDUSTRYKEYWORDSPLATEHEATEXCHANGER；COLDSTAMPING；CORRUGATEDPLATE；HEATTREATMENT；DEFORMATIONMARTENSITE0引言板式换热器具有紧凑、重量轻等特点，完成相同的换热量热负荷，板式换热器的换热面积通常仅为管壳式换热器的1314，因此在石油、化工、供热和可再生能源等方面，板式换热器得到广泛应用。板式换热器的传热元件主要为奥氏体不锈钢板片一般厚度为0611MM通过冷冲压而成的波纹板，冲压后的波纹具有增加湍流流动的作用，进而提高换热系数。然而冲压后的波纹板片一般不经过任何热处理，较高的残第32卷第11期压力容器总第276期片等措施则还具有一定的优势。4结语本文对321奥氏体不锈钢冷冲压波纹板进行热处理试验，研究发现，可以通过热处理工艺消除残余应力和恢复奥氏体组织。由于300奥氏体不锈钢具有一定的组织和性能相似性，其他300系列的奥氏体不锈钢304L，304，316，316L冷冲压波纹板片亦可以通过热处理工艺对组织性能方面进行一定的改善。板式换热器板片很薄，短时高温热处理预防氧化可以采用光亮化退火处理工艺加以解决，但板片热处理过程中是否会发生工程中不允许的较大局部热变形还需研究。参考文献杨崇麟板式换热器工程设计手册M北京机械工业出版社，1998程宝华，李先瑞板式换热器及换热装置技术应用手册M北京中国建筑工业出版社，2005朱冬生，王延香，郭新超，等栅板式换热器的传热性能研究J流体机械，2012，408512李希会用于30NAOH板式换热器失效分析及改进J石油化工设备，2004，3347475陈元龙不锈钢板式换热器失效分析J全面腐蚀控制，1999，1324244喻红梅，张礼敬，凌祥板式换热器板片的失效分析J南京化工大学学报，2001，231586O孔文彬，马小明，江楠板式换热器板片失效分析J压力容器，2011，2894246天华化工机械及自动化研究设计院腐蚀与防护手册第1卷腐蚀理论、试验及监测M北京化学工业出版社，2009马其坤不锈钢拉伸变形量与马氏体转变的关系J石油化工设备，2015，4422226DEAK，MURDOCKDC，MATAYAMC，ETA1QUANTITATIVEMEASUREOFDEFORMATIONINDUCEDMARTENSITEIN3O4STAINLESSSTEELBYXRAYDIFFRACTIONJSCRIPTAMATERIALIA，2004，501214451449HAUSILDP，DAVYDOVVCHARACTERIZATIONOFSTRAININDUCEDMARTENSITICTRANSFORMATIONINAMETASTABLEAUSTENITICSTAINLESSSTEELJMATERIALSANDDESIGN，2010，311118211827ALIHEDAYATI，ABBASNAFIZADEH，AHMADKERMANPURTHEEFFECTOFCOLDROLLINGREGIMEONMICROSTRUCTUREANDMECHANICALPROPERTIESOFAISI304LSTAINLESSSTEELJJOURNALOFMATERIALSPROCESSINGTECHNOLOGY，2010，210210171022徐瑞芬，许淳淳，欧阳维真，等奥氏体不锈钢的马氏体相变对耐蚀性的影响J北京化工大学学报，1998，2525763CIGADAA，MAZZAB，PEDEFERRIP，ETA1STRESSCORROSIONCRACKINGOFCOLDWORKINGAUEMTICSTAINLESSSTEELSJCORROSIONSCIENCE，1982，226558578ABBASIAGHUYA，ZAKEFIM，MOAYEDMH，ETA1EFFECTOFGRAINSIZEONPITTINGCORROSIONOF304LAUSTENITICSTAINLESSSTEELJCORROSIONSCIENCE，2015，945368376收稿日期20150715修稿日期20150921作者简介孙海生1986一，男，助理工程师，主要从事板式换热器设计研发与失效分析工作，通信地址201518上海市金山区吕巷镇荣昌路505号上海蓝滨石化设备有限责任公司，EMAILSUNHAISHENG1986126CORN。欢迎订阅2016年度化工机械杂志邮发代号5422化工机械杂志是国内外公开发行的中央级化工机械专业技术刊物，由天华化工机械及自动化研究设计院有限公司原化工部化工机械研究院与中国化工学会化工机械专业委员会合办。本刊主要报道化工机器、化学工程及设备，化工材料及防腐蚀的科技成果、适用技术、革新经验和科技信息，可供从事科研、设计生产和教学工作者参考。化工机械创刊于1974年，40余年的风雨历程使本刊成为化工期刊中发行量最大、影响面最广的刊物之一。继已多次荣获国家、部省级奖励后，又人选中国科技核心期刊科技部，并获“第三届国家期刊奖百种重点期刊”称号。化工机械杂志为双月刊，大16开本，逢双月20日出版，单价25O0元，全年15000元，全国各地邮局均可订阅，邮发代号54_I22