Spawanie laserowe rur ożebrowanych ze stali austenitycznych

• Autorzy: Adamiec J. , Więcek M. , Turowska A.

Warianty tytułu

EN

Laser welding of finned tubes of austenitic steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rury ożebrowane są głównym elementem wymienników ciepła, co znacznie zwiększa sprawność cieplną instalacji energetycznych. Zastosowanie wymienników zbudowanych ze spawanych rur ożebrowanych np. w kotłach gazowych i odzysknicowych jako podgrzewaczy, parowników oraz przegrzewaczy powoduje wzrost wymiany ciepła o prawie 300%. Zagadnienia dotyczące rur ożebrowanych spawanych laserowo nie są dotychczas zbadane i opisane w literaturze. Stąd też podjęto pracę, w której głównym celem było określenie wpływu parametrów spawania laserowego na strukturę i właściwości rur ożebrowanych. W Energoinstal SA w Centrum Innowacyjnych Technologii Laserowych podjęto próby spawania laserowego rur ożebrowanych ze stali austenitycznych 304 i 304H. W artykule opisano automatyczną linię technologiczną wyposażona w laser dyskowy firmy Trumph oraz układ technologiczny produkcji rur. Do oceny jakości złączy spawanych laserowo wykonano badania metalograficzne, pomiary twardości oraz technologiczną próbę odrywania żebra. Wyniki tych badań potwierdziły, że opracowana w firmie Energoinstal SA technologia zapewnia uzyskanie wysokiej jakości połączenia spełniającego wymagania klasy „B” wg PN-EN ISO 13919.

EN

Finned tubes are the main component of heat exchangers, which considerably increases the heat efficiency of power systems. The use of heat exchangers constructed of welded finned tubes as preheaters, evaporators, and superheaters in e.g. gas boilers and heat recovery steam generators results in up to 300% increase in heat exchange. Laser welding of finned tubes has hardly been studied and described in the literature. Thus, work was undertaken with the purpose of determining the effects of laser welding parameters on the structure and properties of finned tubes. Attempts at laser welding of finned tubes of type 304 and 304H austenitic steels were made in the Centre of Innovative Laser Technologies at Energoinstal SA. In the article, an automatic technology line equipped with a Trumpf disk laser and a technological system of tube manufacture was described. Metallographic examination, hardness measurements, and technological fin pull-off tests were conducted in order to evaluate the quality of the laser welded joints. The results of these tests confirmed that the technology developed by Energoinstal SA ensures obtaining high quality joints that meet the requirements of class B specified in PN-EN ISO 13919.

Słowa kluczowe

PL

spawanie laserowe; rura ożebrowana; stal austenityczna

EN

laser welding; finned tube; austenitic steel

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 87, nr 5
• Strony: 32--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Adamiec J.

• Politechnika Śląska

autor

Więcek M.

• Energoinstal S.A.

autor

Turowska A.

• Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] Janzen J., Schiemann M., Braun H.: Effiziente Dampfkesselanlagen fur industrielle Heiz- und Heizkraftwerke sowie Hilfskesselanlagen fur Kraftwerke, Wolfgang Sobbe, VGB Powertech 7/2011.
• [2] Mizielińska K., Olszak J.: Parowe źródła ciepła, WNT 2009.
• [3] Adamiec P., Ochman J., Polubniok H. Voss W.: Wpływ wadliwości rur ożebrowanych na ich sprawność termiczną, Nowe technologie i materiały w metalurgii i inżynierii materiałowej, II Seminarium Naukowe Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Politechnika Śląska, Katowice 2004.
• [4] Adamiec P. Voss W., Wąs D.: Spawanie zespołów kotłów przemysłowych metodą MAG w osłonie mieszanek gazowych, Materiały seminarium: Korzyści i kryteria zastosowania mieszanek spawalniczych oraz drutów proszkowych, Instytut Spawalnictwa, Gliwice 1997.
• [5] Stopyra M, Adamiec J.: Technologie wytwarzania rur ożebrowanych, Materiały konferencyjne: XLI Szkoła Inżynierii Materiałowej, AGH, Kraków 2013.
• [6] Kocurek R., Adamiec J.: Manufacturing technologies of finned tubes, Advances In Materials Science, Vol. 13, No. (37), September 2013.
• [7] Mitrovic J.: Heat Exchanger and Condenser Tubes, Tube Types – Materials – Attributes – Machning. Publico Publications 2004.
• [8] Pasierb A.: Nowe rozwiązania w technologii walcowania rur żebrowanych. Rudy i Metale Nieżelazne, nr 10–11 s. 505–507, 2002.
• [9] Jannick P., Meurer C., Swidersky H.: Potential of brazed finned tube heat exchangers in comparison to mechanically produced finned tube exchangers, 9th International Refrigeration Conference at Purdue, 2002.
• [10] US Patent No 2807074: Manufacturing of brazed fin tube and the like, 1957.
• [11] http://www.boilerroom.com/econinfo.html (28.07.2013)
• [12] http://www.tex-fin.com/custom.html (28.07.2013)
• [13] GEA Opole - informacje technologiczne.
• [14] http://www.rosink.bilfinger.com/en/products-and-services/fintube-division/helically-finned-tubes/noh-welded-u-fins/ (28.07.2013)
• [15] http://www.lbltrading.com/suppliers/spirogills/spiro-gills-fin-tubing-brochure.pdf (28.07.2013)
• [16] US Patent No 5343015 A: Laser assisted high frequency welding (1994).
• [17] Adamiec J. Gawrysiuk W. Więcek M.: Spawanie rur ożebrowanych laserem światłowodowym, Przegląd Spawalnictwa (2009), s. 82-86.
• [18] Gawrysiuk W., Adamiec J., Więcek M.: Możliwości spawania laserowego i hybrydowego ścian szczelnych oraz rur ożebrowanych, Konferencja Spawanie w Energetyce, Opole – Jarmołtówek 2008.
• [19] http://citl.energoinstal.pl/pl-PL/hala_i_laser.html (28.07.2013)
• [20] Stano S.: Lasery YAG w zrobotyzowanych stanowiskach spawalniczych, Materiał Seminarum „Rozwój spawania i cięcia laserem CO2 i YAG oraz możliwości wykorzystania” Instytut Spawalnictwa, 2005.
• [21] Industrial Laser Solutions, IPG Photonics, 2005.
• [22] Adamiec J., Więcek M., Kokot G.: Technologia spawania laserowego rur ożebrowanych., Przegląd Spawalnictwa 5/2014, s. 3-9.
• [23] Chmielniak T.: Technologie Energetyczne, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004.
• [24] Hobler T.: Ruch ciepła i wymienniki, WNT Warszawa 1974.
• [25] Stepan K.: Kaltechniki-Klimatisierung 1996.