復(fù)合鋼板壓力容器制造工藝分析

摘 要：文章主要針對復(fù)合鋼板相關(guān)壓力容器制造工藝進(jìn)行系統(tǒng)分析，具體包括復(fù)合前準(zhǔn)備工作、筒體下料、筒體排版、焊接和其他要求，希望能給相關(guān)人士提供有效參考。

關(guān)鍵詞：復(fù)合鋼板;壓力容器;制造工藝

和規(guī)格相同的不銹鋼壓力容器相比，復(fù)合鋼板作為主要材料的壓力容器在市場中的銷售價(jià)格更為低廉，而在滿足相關(guān)應(yīng)用條件下，用戶主要是選擇復(fù)合鋼板制成的壓力容器。但在生產(chǎn)方面則完全不同，因?yàn)閺?fù)合鋼板相關(guān)制造工藝十分嚴(yán)苛，部分廠家工藝不夠成熟，從而頻繁在制造中出現(xiàn)各種問題，應(yīng)加強(qiáng)重視。

一、復(fù)合前準(zhǔn)備工作

按照壓力容器實(shí)際性能需求，合理選擇基層以及復(fù)層中的復(fù)合鋼板等材料，其中基層材料選擇16MNR，復(fù)層則是選擇0CR18NI9不銹鋼性質(zhì)的復(fù)合鋼板作為普遍材料。盡管當(dāng)下初步形成了復(fù)合鋼板基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，但因?yàn)殇摪宓钠贩N規(guī)格限制，通常需要進(jìn)行外協(xié)加工。開始復(fù)合前，生產(chǎn)廠家需要考慮兩種板材下料。因?yàn)閮煞N板材的應(yīng)用規(guī)格完全不同，特別是復(fù)層中的不銹鋼板整體板壁較薄，寬度和長度相對較小，所以需要實(shí)施拼接處理。在拼接工作和下料中需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：第一是嚴(yán)格按照容器的大小尺寸，確定筒體以及封頭實(shí)際板材寬度與長度。長、寬各加100毫米便是基層板材下料的最低寬度和長度。假如從長度方向入手，截取焊接板，那么下料長度最低則是原本的長度加上500毫米。為了迎合復(fù)合鋼板相關(guān)工藝要求，復(fù)層長寬和實(shí)際基層長寬相比，超出50毫米，即各邊需超出25毫米。按照實(shí)際需求下的復(fù)層板材寬度和長度以及當(dāng)下復(fù)層板材實(shí)際規(guī)格型號開展拼接工作，將拼接焊縫徹底磨平焊透，隨后實(shí)施滲透式無損檢測，避免出現(xiàn)各種超標(biāo)缺陷或裂紋問題，復(fù)層板以及基層板之間需要維持良好的平整狀態(tài)。實(shí)施復(fù)合操作的生產(chǎn)廠家需要嚴(yán)格按照，生產(chǎn)廠家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)以及國際共同標(biāo)準(zhǔn)，提供質(zhì)量檢測證明，隨后按照雙方協(xié)議內(nèi)容上交供貨狀態(tài)，比如板面是否徹底整平。

二、筒體下料

筒體和封頭之間需要進(jìn)行焊接連接，所以兩者應(yīng)該維持相同直徑，通常情況下，主要是率先結(jié)束封頭加工工作，隨后聯(lián)系封頭真實(shí)中徑，明確筒體開展尺寸。對于均質(zhì)板來說，按照封頭中徑實(shí)施相關(guān)操作比較有效，能夠有效避免出現(xiàn)封頭和筒體兩者之間出現(xiàn)環(huán)縫錯(cuò)邊超標(biāo)等問題。但對于復(fù)合板而言，容易導(dǎo)致出現(xiàn)筒體直徑超出封頭直徑的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致環(huán)縫錯(cuò)邊超出標(biāo)準(zhǔn)限制。如果按照封頭中徑開展復(fù)合鋼板筒體相關(guān)下料尺寸設(shè)計(jì)，最終解雇是完全不合理的。板材于卷圓操作中，不可避免會形成彎曲，受到一種彎曲作用力，而應(yīng)力是0的層被叫做中性層，中性層相關(guān)相關(guān)周長沒有任何變化，如果結(jié)合封頭中性層整體周長設(shè)計(jì)筒體筒體展開長度，則該種做法是較為科學(xué)合理的。

三、筒體排版

根據(jù)坐標(biāo)法實(shí)施排版操作，從零度開始創(chuàng)建坐標(biāo)系，坐標(biāo)系內(nèi)需要將各個(gè)接管孔實(shí)際孔徑和管孔位置準(zhǔn)確標(biāo)注出來。按照縱環(huán)焊縫和接管孔錯(cuò)開的原則設(shè)計(jì)板材寬度與板材長度，縱環(huán)焊縫和邊緣之間的距離需要超出100毫米[1]。

四、焊接

在焊接操作中，針對16MNR加上0CR18NI9組成的復(fù)合鋼板，在處理基層部分時(shí)，可以選擇J507焊條，而在過渡層則可以選擇A402焊條或A302焊條，而復(fù)層中，則可以選擇A132焊條，率先對基層進(jìn)行焊接，結(jié)束焊接工作后，于復(fù)層通過砂輪進(jìn)行打磨，并對過渡層進(jìn)行焊接，過渡層在基層的覆蓋范圍在1.5到2.5毫米之間，而在復(fù)層中的覆蓋范圍是0.5到1.5毫米，最后對復(fù)層進(jìn)行焊接。對過渡層進(jìn)行焊接中，應(yīng)該按照最低標(biāo)準(zhǔn)選擇線能量，避免基層金屬滲透到復(fù)層當(dāng)中，從而導(dǎo)致產(chǎn)生焊縫缺陷等問題。復(fù)合鋼板實(shí)施焊接處理中，需要結(jié)合板材的厚度、材質(zhì)、施工條件和坡口尺寸等參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，通常情況下，主要是選擇手工電弧手段進(jìn)行焊接，或選擇二氧化碳保護(hù)焊接方法和埋弧自動焊接處理。

在焊接順序方面，通常是先對內(nèi)側(cè)基層實(shí)施焊接處理，提高焊縫完整性，隨后針對外層實(shí)施挑焊根，通過碳弧氣對焊根實(shí)施刨鏟，將各種夾渣和熔渣徹底清除，隨后填充基層焊縫。在結(jié)束焊接工作后，需通過砂輪對復(fù)層進(jìn)行打磨，檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)后，針對內(nèi)側(cè)過渡層實(shí)施焊接處理。最后對復(fù)層進(jìn)行焊接。焊接施工中，需要對內(nèi)側(cè)基層相關(guān)焊縫高度進(jìn)行合理控制，和復(fù)層界面需要維持1到1.5毫米左右的距離，避免接觸到復(fù)層位置。針對過渡層實(shí)施焊接處理中，單純焊接一層[2]。

五、其他要求

在復(fù)合鋼板加工處理中還需要注意下面幾種問題，保障壓力容器整體質(zhì)量。第一是復(fù)合鋼板加工中，需要避免復(fù)層表面出現(xiàn)任何損傷，在需要的條件下，還需要額外設(shè)置保護(hù)層。通常主要是選擇冷卷對復(fù)合鋼板進(jìn)行加工處理。如果選擇熱卷進(jìn)行加工，則需配置電爐加熱，整體加熱時(shí)間最好控制在每毫米兩分鐘左右，同時(shí)加熱時(shí)間盡量不要超出15分鐘。如果是通過火焰進(jìn)行加熱，那么固體燃料和火焰需要避免和復(fù)層進(jìn)行接觸，預(yù)防出現(xiàn)滲碳現(xiàn)象。盡量不要在550到850攝氏度之間的敏化溫度范圍內(nèi)進(jìn)行加工操作，預(yù)防出現(xiàn)晶間腐蝕問題。因?yàn)閺?fù)合鋼板制造中所選擇的兩種金屬板材擁有不同的熱膨脹系數(shù)，所在熱處理過程中容易出現(xiàn)殘余應(yīng)力擴(kuò)大的問題，為通常不會實(shí)施應(yīng)力消除處理。除了需要嚴(yán)格按照圖樣規(guī)定要求，針對復(fù)合鋼板焊縫實(shí)施超聲波檢測和射線檢測之外，面對全部復(fù)層焊縫還需要實(shí)施滲透檢測，從而判斷焊縫表層是否出現(xiàn)裂紋。第二，針對不銹鋼內(nèi)襯碳鋼接管部分?jǐn)嗝?，需要預(yù)留出4毫米左右的堆焊層，同時(shí)不銹鋼接管也需要在容器內(nèi)壁深入4毫米左右，如果復(fù)層表面存在一定的防腐要求，則需要實(shí)施酸洗鈍化處理。

六、結(jié)語

綜上所述，結(jié)合上述要求對復(fù)合鋼板壓力容器進(jìn)行加工制造，最終的容器成品整體質(zhì)量相對穩(wěn)定，在應(yīng)用中不會出現(xiàn)任何問題，能夠?yàn)橹圃焐a(chǎn)復(fù)合鋼板的壓力容器提供有效參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉恩彪.復(fù)合鋼板壓力容器制造工藝應(yīng)用研究[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2018，44（04）：169-170.

[2]郭優(yōu).基于復(fù)合鋼板的壓力容器制造工藝研究[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2018，44（01）：152-153.

作者簡介：

張慶勇（1989—），男，漢族，天津，本科，主要研究壓力容器方向。