机械滚珠胀接为最早的胀接方法，到2012年仍在大量使用。它利用滚胀管伸入插在管板孔中的管子的端部，旋转胀管器使管子直径增大并产生塑性变形，而管板只产生弹性变形。取出胀管器后，管板弹性恢复，使管板与管子间产生一定的及压力而贴合在一起，从而达到紧固与密封的目的。
换热器机械胀接是用胀管器滚珠的压力，使管子端部的金属壁受到内挤压被胀大，当管子外壁与管板孔壁的金属产生变形时，由于管子的变形量要远远大于孔壁的变形量，从而使管子产生流动塑性变形。当撤去换热器胀管器以后，孔壁马上发生弹性收缩。将管子胀大部分紧紧抱住，使管子与管板紧密相连。为了使管子能抗一定的拉脱应力，还可借助翻边胀管器将管子伸出部分翻出喇叭口形状，以预防管子在运行时从管孔中被拉出。
