不锈钢复合板设备制造的特性

第２７卷第３期　２００５年６月　ｈｅｍ工ｉＰｅｔｒｏｌｅｕｍ石油化ａｎｄ　Ｃｃａ　ｌ　ｏｎ￣ｔＣ　ｒｕｃｔｉｏｎ　Ｖｏ１．２７　Ｎｏ．３　Ｊｕｎｅ．２００５　不锈钢复合板设备制造的特性　邢振华　（南化集团建设公司，江苏南京２１００４８）　摘要　复合板设备成型时界面的影响，焊接时对复层的保护而采用的特殊坡口形式　基层复层　界面及影响焊接与耐腐蚀性　关键词　复合材料ｌ前言　口间隙和焊缝收缩量，以及复合界面影响。根据我厂经验　不锈钢复合板是将不锈钢板经热扎或爆炸法牢固　得出如下计算　　地覆盖在基层碳钢板之上而成，通常从经济角度考虑，复　公式：Ｌ　＝Ｌ　一△Ｌ－ｎ×Ｃ＋ｎ×△Ｃ＋２×△ｌ—ｂ，　层厚度占总厚度比例不超过２０％，基层与复层最低结合　率不低于９５％，结合层剪切强度不低于２００ＭＰａ。因它兼　式中Ｌ室——实际下料尺寸，ｍｍ；　有不锈钢钢的耐蚀性和碳钢的价格及强度优势，故在化　Ｌ弹——理论下料尺寸，Ｌ弹＝丌×Ｄ　，Ｄ　为筒节的　工设备中应用日益广泛。因材料组合的性质和用途的特　中径，ｍｍ；　殊性，不锈钢复合板设备制造工艺与普通单层板制造工　△Ｉ　一周长伸长量，ＡＬ＝Ｋ×７Ｔ×５　（１＋５ｎ／Ｄ￣）ｌ　艺相比，又有许多特殊要求，本文根据我厂多年来积累的　Ｋ——卷制系数，取０．０７，Ｄｉ为筒节内径，５　ｎ为　经验，就其特殊性作一简要介绍。　筒节板名义厚度ｍｍ；　２不锈钢复合板设备制造的特殊性　由于它是由两种不同材料组合在一起，因而在　制造中如何避免不锈钢部分渗碳和铁离子污染尤为重　要；同时因两种材料的差异，制造难度比单层不锈钢或碳　钢制造难度大，具有自身的特性性。　２．１切割下料　ｎ——每节简体的纵焊缝条数；　Ｃ——对口间隙，Ｃ＝２ｍｍ；　△Ｃ——焊缝环向收缩量，通常为２—３ｍｍ；　△】——材料坡口加工量，我们取△ｌ＝５ｍｍ；　关键是　界面影响伸长量，因复合板复合界面　处硬度、强度明显高于基材和复材，塑性低于基材和复　切割通常采用等离子切割法和机械加工法。采　材，故卷制时中性层向复合界面偏移，因基层厚度远大于　用等离子切割时，为了避免切割电弧散喷作用而污染不　复层，所以，中性层比中径小，因而下料时比按中径计算　０ｍｍ，板越厚ｂ值越大。　锈钢复层，切割方向由复层向基层切割；采用剪板机切割　小６—１时，也应由复层切向基层，以避免界面分离和切口毛刺出　２．３质量控制　现在复层表面上。　２．２筒体成型　２．３．１原材料的基材和复材必须符合相应的材料标准外，　主材的屈服强度和抗拉强度应不小于基材和复材相应　２．２．１最小曲率半径的确定　强度的算术平均值，弯曲实验时不得有分层、裂纹、着断。　复合板在卷制成型时产生冷作硬化比单层板严　同时复合板应进行超声波探伤。　重，按我厂经验，不锈钢复合板设备卷制时内外层纤维变　２．３．２错边量的控制　形度不超过２％。　为了保证复合板耐腐蚀要求，对口错边量不大于复　即５　ｎ／２Ｒｆ×１００％≤２％（５　ｎ为复合板名义厚度；　层钢板厚道的５０％，且不大于２ｍｍ。要作到这一点，必须　Ｒｆ为卷制半经）　严格控制相邻筒节周长偏差Ｌ≤丌×５售，（５售为复层厚　得：Ｒｆ≥２５　５ｎ　度）；同时因棱角度对错边影响较大，所以对筒节的棱角　２．２．２筒体下料展开尺寸的计算　度要求尤其严格。　般单层容器筒节下料按其中经展开计算，而复合　２．３．３不锈钢复合板制封头的成型　板容器错边量要求严格，故需考虑板材卷制时伸长量、对　不锈钢复合板的升温速度应较同厚度的碳钢或合　欢迎访问：《中国化工建设网》　ＷＷＷ．ｃｃｃｅｎｒ．ｏｒｇ　７３　Ｐｅｔｒｏｌｅｕ　ａｌ　ＣｏｎｓｔｒｕｃｔＣｈｅｍｉｃｉｏ“　石油化工建设２００５年第２７卷第３期　焊完复层后再次作渗透探伤，合格后，进行机　金钢慢。热冲压时为了避免温差应力过大影响基层复层　再焊复层，化学成分、晶间腐蚀试验。由于焊缝由基层、过渡　结合强度，还应使模具有一定的预热温度。对于热压成型　械性能、的封头，冲压前温度过高保温时间过长，会引起奥氏体晶　层、复层三部分组成，为了全面评定接头的弯曲性能，我　ｄ＝３ｓ，　＝１８０。），横向裂纹不超过ｉ．５ｒａｍ，　粒粗大，材料塑性、韧性降低；而压后温度过高，同样会降　们采用侧弯（低材料的机械性能，压后温度过低，则材料塑性降低，变　纵向裂纹不超过３ｒａｍ为合格。　形抗力大，因此压后温度不得低于８５０￣Ｃ，最高温度不宜　超过９５０￣Ｃ。复层为ｌ８－８、ｌ８—１２、Ｃｒｌ３钢，避免在５５０—　８５０℃较长时间的加热。　３焊接工艺的制定　３．１焊接材料选择原则和焊接次序　６０　不锈钢复合板焊接属于异种钢焊接的范畴，复　合板焊接时，必然会出现不锈钢复层和碳钢基层过渡层　的焊接问题。这种奥氏体钢和非奥氏体钢的焊接，由于线　３．４产品焊接　膨胀系数相差大，易出现温差应力引起的裂纹，复层越厚　图１坡１２１形式图　焊接除严格按照焊接工艺评定进行外，为了避免在　产生裂纹倾向越大。同时由于复层与基层含碳量和合金　局部产生较多的马氏体组织而降低接头的韧性，还必须　成分有很大差异，焊接后复层会产生合金元素的稀释和　在焊过渡层前，要求基层焊缝组织堆焊面打磨平整，不允　增碳现象，而基层熔合线附近会有一定的脱碳现象。所以　许有凹槽凸起，同时【００％ＰＴ检查合格。在保证焊道熔和　焊接时应选择含Ｃｒ、Ｎｉ元素较复层母材金属更高的焊　的前提下焊速要尽可能快。　条，先焊接界面碳钢侧的的过渡层。组装时的点焊应在碳　４结束语　钢侧进行。　３．２坡口型式的选择　复合板制化工设备，因材料复合眭质和耐腐蚀性能　要求，使之在制造过程中，掌握其特殊性是保证产品质量　复合板一般较厚，所以一般基层采用埋弧自动焊，　复层采用手工焊，坡口采用如图ｌ所式：　的关键所在。综上所述，其制造特殊性归纳如下：　（ｉ）切割时复层朝上，以保护复层免受污染；　该坡口型式使复层与基层严格区分开，焊工操作方　（２）下料时考虑复合界面影响，中性层是向复合界面方　便，复层得到有效的保护，同时在复层增加３０。倾角，避免　向偏移；　此处产生夹渣及未熔合。基层刨去０．５一ｉｍｍ，增加了复　（３）封头压制时的温度控制；　层的厚度。该坡口型式不仅避免了基层多次加热对复层　（４）组对时严格控制错边量，而不致使复层抗腐蚀性降　的影响，而且焊接时易于看到过渡层情况，修磨与检验也　低；　较方便，同时还提高复层盖面焊缝的边缘表面质量。保证　（５）焊接时应采用特殊焊接坡口，以免产生温差应力和　了过渡层、复层的焊接质量。　３．３焊接工艺评定　渗碳。　本厂为扬子石化、淮化制造的不锈钢复合设备实践　焊接试板规格与单一材料制造的容器相同，为　说明，只有掌握其特殊性，才能保证产品的质量，发挥其　（收稿日期：２００５～０５—３　１）　６５０×（１５０＋１５０）ｍｍ。基层焊接后，１００％射线探伤，合格　价格优势和复合层耐蚀性。　后焊接过渡层，过渡层焊接完后，应作渗透探伤，合格后　（上接４５页）　晶粒，消除余应力和减少裂纹的产生，使铜具有必要的　６．２．５焊把角度，焊把与母线保持７０。夹角，收尾时调　塑性。　整到４５。。　７结束语　６．２．６焊后处理　用此方法修补母线圆孔简便易行，成本不高，效果　（１）在铜母线焊接处温度降到２ｏ０℃时，用小锤轻　不错，质量能保证。　轻敲打母线，这样可防止母线因收缩而生成小孔的形　紫铜母线的补焊是一项严谨，细致的技术，只有掌　成。　握其原理，严格按操作程序细心操作，多做两人练习，　（收稿日期：２００３—１　２—１　７）　（２）回火处理，母线焊缝冷却后应进行回火处理，　才能熟练掌握这项技术。　把焊缝用火焰加热￣Ｊ５Ｏ０—６００￣Ｃ进行水激处理，以细化　欢迎访问：　中宦化工建没网　ＷＷＷ．ｃｃｃｅｎｒ．ｏｒｇ