熱應力是全焊接板式換熱器設計中的一個需要重要考慮的因素，熱應力的本質是設備各部件因溫度差異產(chǎn)生不均勻熱脹冷縮，進而引發(fā)的內應力，在全焊接板式換熱器中，如果考慮不當，設計就可能導致焊接縫開裂、板片變形甚至設備失效。艾克森全焊接板式換熱器設計從熱脹冷縮適配、應力分散優(yōu)化、材料與工藝匹配三個核心方向入手，通過多維度措施平衡熱應力，確保每個全焊接板式換熱器穩(wěn)定運行。

1.通過結構設計適配熱脹冷縮差異。全焊接板式換熱器的板片與殼體、板片與板片之間存在焊接連接，當冷、熱介質溫度差較大時，不同部件的熱膨脹量不同，易產(chǎn)生應力集中。設計時需采用柔性結構：一是在板片邊緣設計弧形過渡段，避免直角結構導致的應力集中，弧形半徑通常不小于5mm，可使熱應力分散到更大區(qū)域；二是殼體與板片組件之間采用“膨脹節(jié)”連接，膨脹節(jié)選用彈性較好的金屬材質，能通過自身變形吸收殼體與板片的熱膨脹差異，降低連接部位的應力。此外，板片堆疊時需預留微小間隙，為板片熱膨脹提供空間，避免板片相互擠壓產(chǎn)生變形。

2.通過參數(shù)優(yōu)化降低熱應力水平。設計階段需精準計算熱應力分布，常用有限元分析軟件模擬不同工況下的溫度場與應力場，確定最大應力位置。如果模擬顯示焊接縫處應力超過材料許用應力，需調整設計參數(shù)：一是控制冷、熱介質的進出口溫度差，如果工藝允許，可通過增加導流板使介質溫度梯度平緩，減少局部溫差；二是優(yōu)化介質流動路徑，避免高溫介質直接沖擊低溫部件，例如艾克森將全焊接板式換熱器的高溫介質進口設置在板片組件中部，使熱量逐步傳遞到邊緣，降低局部溫度驟變；三是合理選擇板片厚度，在滿足強度要求的前提下，適當減薄板片厚度可提升板片的柔性，增強其抗熱應力變形能力，但需通過強度驗算確保滿足壓力要求。

3.通過材料選擇與工藝控制增強抗應力能力。在材料方面，艾克森優(yōu)先選用熱膨脹系數(shù)相近的材質組合，例如板片與焊接材料均選用316L不銹鋼，避免因材質差異加劇熱脹冷縮矛盾；如果介質溫度極高，可選用耐高溫且熱穩(wěn)定性好的合金材料，其抗熱疲勞性能優(yōu)于普通不銹鋼。工藝方面，焊接時采用“低熱輸入”工藝，減少焊接熱影響區(qū)的范圍，熱影響區(qū)越小，部件熱脹冷縮的不均勻性越低；焊后需進行熱處理，將焊接過程中產(chǎn)生的殘余應力降低30%-50%，例如不銹鋼焊接后在1050-1100℃下保溫1-2小時，可有效釋放內應力。

全焊接板式換熱器設計需將熱應力考量貫穿始終，艾克森全焊接板式換熱器通過結構、參數(shù)、材料與工藝的協(xié)同優(yōu)化，確保設備在全工況下的熱應力均控制在安全范圍內，保障長期穩(wěn)定運行。