在双法兰伸缩接头焊接时影响管道密封性大的是焊接热影响区,是指焊缝附近两侧金属因焊接热的作用,而发生的金相组织和力学性能的变化区域。
双法兰伸缩接头在焊接时,焊接的温度不同,又因热传导需要一定的时间,所以各点是在不同的时间到较高温度点的,但总的来看焊接过程中,焊缝的形成是一次冶金过程,焊缝附近区域的金属相当于收到了一次不同规范的热处理,必然会产生相应组织与性能的变化。由于焊缝附近各点的受热情况不同,热影响区可分为熔合区和过热区、正火区和部分相变区等。
熔合区是焊缝和基本金属的交接过渡区,此区温度处于固相线和液相线之间,由于焊接过程中母材的温度部分融化,所以也称为半融化区,此时,融化得金属凝固成铸态组织,为融化的金属因为加热温度过高形成过热的粗晶,在低碳钢的双法兰伸缩接头焊接时,焊接区虽然很小(0.1-1mm) 但是因为其强度和韧性都下降,而且此处接头端面变化,易引起应力集中,所以熔合区在很大的程度上决定着焊接接头的性能。
双法兰伸缩接头又称之为双法兰松套伸缩接头,该产品具有安装简单可靠的特点。双法兰伸缩接头因结晶时各个方向的冷却速度不同,从而形成柱状的铸态组织(由铁素体和少量珠光体所组成)。因结晶是从熔池地步的半融化区开始进行的,低熔点的硫、磷杂质和氧化铁等易偏析物质集中在焊缝区域,将影响到双法兰伸缩接头的力学性能。
双法兰伸缩器具有保护管道,吸收位移的作用。热水系统中管道因受热膨胀伸长而产生内应力,为确保管网使用,在热水管网上应采取补偿管道因温度造成伸缩的措施,避免管道的弯曲、破裂或接头松动。
解决热水系统中管道因受热膨胀伸长或温度降低收缩的措施,常利用自然补偿和在一定间距加管道双法兰伸缩器。自然补偿即为管道敷设时自然形成的L形或Z形弯曲管段和方型补偿器,来补偿直线管段部分的伸缩量,一般L臂和z型平行伸长臂不宜>20一25 m.
当直线管段较长无法利用自然补偿时应设置双法兰伸缩器。常用的管道双法兰伸缩器有套管式伸缩器,如图4.14,波纹管伸缩器,也可采用可曲挠橡胶接头来替代补偿器,但注意采用耐热橡胶。双法兰伸缩器适用于管径DN ≥100 mm的直线管段中,伸长可达250 - 400 mm.波纹管伸缩器,常用不锈钢制成,法兰或螺纹连接,方便,使用普遍。