(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210484111.9 (22)申请日 2022.05.06 (71)申请人 西安热工 研究院有限公司 地址 710000 陕西省西安市碑林区兴庆路 136号 (72)发明人 杨二娟　刘福广　米紫昊　王艳松　 王博　刘刚　韩天鹏　张周博　 黎俊良　孙睿　 (74)专利代理 机构 北京荟英捷创知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11726 专利代理师 李也庚 (51)Int.Cl. G01N 3/32(2006.01) G01N 3/36(2006.01) G01N 3/02(2006.01)G01N 25/00(2006.01) (54)发明名称 管板焊接堵头热疲劳测试方法和 测试装置 (57)摘要 本发明提供了一种管板焊接堵头热疲劳测 试方法和管板焊接堵头热疲劳测试装置， 涉及材 料工程测试技术领域， 为解决无法模拟堵头的真 实使用环 境的问题而设计。 管板焊接堵头热疲劳 测试方法， 包括进行多次的变温循环， 并且在进 行多次所述变温循环之后进行样品检测， 所述变 温循环包括在堵头的两侧形成预设压强差和预 设温度差的加热阶段。 本发明提供的管板焊接堵 头热疲劳测试方法可以将封堵堵头两侧的温度 差异和压力差异同时考虑进来， 在两者耦合作用 下进行测试， 有效提高了测量效率以及测量的精 确性。 权利要求书1页 说明书7页 附图1页 CN 114965111 A 2022.08.30 CN 114965111 A 1.一种管板焊接堵头热疲劳测试方法， 其特征在于， 包括进行多次的变温循环， 并且在 进行多次所述变温循环之后进 行样品检测， 所述变温循环包括在堵头(31)的两侧形成预设 压强差和预设温度差的加热阶段。 2.根据权利要求1所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法， 其特征在于， 所述加热阶段 中， 所述堵头(31)的背向加热侧通入流体。 3.根据权利要求2所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法， 其特征在于， 所述的流体用于 使堵头(31)背向加热侧的温度控制在20 0℃～300℃。 4.根据权利要求2所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法， 其特征在于， 所述流体在所述 堵头(31)的背向加热侧形成大于等于20 MPa的压强。 5.根据权利要求3所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法， 其特征在于， 所述堵头(31)的 面向加热侧的温度在70 0℃～800℃。 6.根据权利要求1 ‑5中任一项所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法， 其特征在于， 所述 样品检测包括金相检测是否出现裂纹。 7.根据权利要求6所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法， 其特征在于， 所述样品检测还 包括氦泄漏检测。 8.一种管板焊接堵头热疲劳测试装置， 其特征在于， 用于执行权利要求1 ‑7中任一项的 管板焊接堵头热疲劳测试方法， 所述管板焊接热疲劳测试装置包括加热机构和辅助测试机 构， 所述加热机构配置为安装在所述堵头(31)的面向加热侧， 所述加热机构包括加热组件 (12)和第一测温器(13)； 所述辅助测试机构配置为安装于所述堵头(31)的背向加热侧， 所 述辅助测试机构形成换热空间， 所述辅助测试机构包括流体输送组件和第二测温器(22)， 所述流体输送组件包括流体供给管(23)和流体排出管(24)， 所述流体供给管(23)和所述流 体排出管(24)与所述换 热空间连通。 9.根据权利要求8所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法， 其特征在于， 所述加热机构还 包括第一支架(11)， 所述第一支架(11)安装有所述加热组件(12)和所述第一测温器(13)， 所述第一支架(11)能够与设有所述 堵头(31)的换热管固定连接， 所述第一测温器(13)配置 为与所述堵头(31)的面 向加热侧 抵接； 所述辅助测试机构还包括第二支架(21)， 所述第二 支架(21)安装有所述流体供给管(23)和所述第二测温器(22)， 所述第二测温器(22)配置为 与所述堵头(31)的背向加热侧抵 接。 10.根据权利要求8所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法， 其特征在于， 所述辅助测试 机构还包括压力表(25)， 所述压力表(25)与所述换 热空间连通。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114965111 A 2管板焊接堵头热疲劳测试方 法和测试装 置 技术领域 [0001]本发明涉及材料工程测试技术领域， 具体而言， 涉及一种管板焊接堵头热疲劳测 试方法和管板焊接堵头热疲劳测试装置 。 背景技术 [0002]换热器是将热能通过换热介质实现转换的一种机械设备， 广泛应用于发电、 石油 化工、 制药等领域， 其常利用换热管和换热管板的设计来 实现热能转换。 其中换热管和换热 管板之间可以通过胀接、 焊接与胀焊复合等多种 方式来连接， 其中焊接是最常用的连接方 式。 蒸汽发生器是火电及 核电系统中的关键 设备， 是焊接管板换热器的典型应用代表， 因此 管子与管板焊接 接头的质量对供电设备的安全运行 具有重要的意 义。 [0003]传热管为了实现高的换热效率， 通常厚度不宜过大， 因此管子与管板焊接接头是 蒸汽发生器的薄弱环节， 服役过程中， 传热管长期在高温、 高压及高辐射剂量介质的冲刷 下， 会产生机械或化学的损伤， 造成传热管破损使 换热介质相互混合， 使 换热效率下降以及 有放射物质泄露的巨大风险。 因此， 换热管失效后要对换热管破损的出入口进 行封堵。 封堵 的方式主要有机械堵管、 焊接堵管与复合堵管等多种方式， 堵管完成后的堵头在蒸汽发生 器启停过程中会受到高温 高压液体或气 体的冲击， 因此堵头的热疲劳性能是堵管工艺优化 与评价的重要指标， 而目前通过加热再水淬的方式不能依据堵头的服役环境对热疲劳性能 进行有效测量。 发明内容 [0004]本发明的第一个目的在于提供一种管板焊接堵头热疲劳测试方法， 以解决现有无 法模拟堵头的真实使用环境的技 术问题。 [0005]本发明提供的管板焊接堵头热疲劳测试方法， 包括进行多次的变温循环， 并且在 进行多次所述变温循环之后进 行样品检测， 所述变温循环包括在堵头的两侧形成预设压强 差和预设温度差的加热阶段。 [0006]本发明管板焊接堵头热疲劳测试 方法带来的有益效果是： [0007]由于堵头在修补完成后， 实际使用时伴随着换热管内的流体温度的上升， 换热管 外的吸热流体压强也会随之上升， 不会出现单独的放热流体温度上升而吸热流体压强不上 升的情形。 通过在加热阶段同时在堵头的两侧形成压强差和温度差， 进行测试时不但模拟 高温时的情况， 而且也同时模拟高压所产生的载荷， 在两者的耦合作用下进行测试， 从而 可 以更好地模拟堵头在实际使用时的情况。 有效地 提高了测量效率以及测量的精确性。 [0008]优选的技 术方案中， 所述加热阶段中， 所述堵头的背向加热侧通入流体。 [0009]通过向堵头的背向加热侧通入流体， 可以将堵头所吸收的热量， 通过流体带走， 从 而使得堵头背向加热侧的温度低于堵头面向加热侧的温度， 模拟出堵头在实际服役时， 其 内侧为高温高压的气体而外侧温度较低的实际工况。 [0010]优选的技术方案中， 所述流体用于使堵头背 向加热侧的温度控制在  200℃～300说　明　书 1/7 页 3 CN 114965111 A 3