浅谈复合钢板压力容器制造工艺应用

浅谈复合钢板压力容器制造工艺应用

董小峰

扬州通扬化工设备有限公司江苏扬州225009

摘要：随着经济的飞速发展和社会的不断进步，当前复合钢板压力容器在很多行业广泛应用，其应用领域包括；化工、石油、医疗等，其对于环境保护具有重大的现实意义。这主要是因为复合钢板压力容器相对于碳钢压力容器来说，具有更强的压力承受能力和抗腐蚀能力。这在一定程度上拓展了容器的使用范围，且在价格上也比不锈钢材料的压力容器更加便宜，节约了制造成本。虽然复合钢板压力容器具有诸多优势，但当前国内能够生产复合钢板压力容器的企业并不多，而且产品包含了很多质量问题。这是由于复合钢板压力容器的制造工艺比较复杂，属于新兴的技术，国内还缺乏这一方面的技术和专业人才。因此本文分析复合钢板压力容器的制造工艺具有极大的现实意义。

关键词：复合钢板；压力容器；制造工艺及要求

通常采用的压力容器复合钢板大都是以某一种钢材作为底料，再辅以另一种钢材或有色金属进行再次覆盖，也就是俗称的复层，再以热熔或爆炸成型的特殊工艺完成复合钢板的双金属镀层。这其中对底料钢材的要求比较高，需要强度刚度在一个系数范围内，且要保证钢材具有抗腐蚀能力。由于以上特性，复合钢板在医疗器械、石油开采、化工制作和航空航海设备制作上具有很大的使用空间。与此同时，由于复合钢板对压力容器的压力作用巨大，这使得在石油化工使用该复合钢板过程中容易发生危险。既要保证耐压，又要保证使用的液体介质的腐蚀性不会影响复合钢板。

1复合钢板前期准备

复合钢板底层材料与覆盖层的材料要根据实际需求情况决定。通常状况下，底层材料要求17MnR，覆盖层材料指定OCr18Ni9不锈钢复合钢板。必须注意，在复合前期复合的钢板必须满足下列要求：

（1）在众多材料中选取出来的复合钢板必须符合国家质量检测标准，且要保证复合钢板板面平整光滑。

（2）复合钢材的使用同样要保证外观，不能出现明显问题。底层材料和覆盖层材料的结合度必须保证98％以上，未贴合部分低于45cm2。如果底层材料和覆盖层材料在表面磨平上存在问题，不能解决也必须保证总面积低于整体复合面积的18%。

（3）在使用之前，要对复合钢板做一些基础的机械性能测定，保证其抗拉强度和延伸性能符合要求，大于底层材料所有值。

（4）订单下达时要对复合钢板做超声波探测，防止使用期间出现分层脱落情况。针对复合钢板的修复工作，必须保证料出一家，避免因材料不同而导致钢板使用率不合格。且修复部分要做好标记并说明。

2筒体倾斜率

（1）复合钢板的简体与对头无缝焊接必须保证口径相同，以我国现有技术手段是完全可以实现的。

（2）直形焊接和环形焊接都对对头钢管有精度要求。要求复合钢板简体和对头系统误差低于钢板厚度的65%，且不超过2.5mm。

3筒体编排

简体编排是按照筒体排版，以一定的方向依次展开排布，通过简体本身注明所有要设置接管孔的位置和孔的直径大小，根据焊接直型管基本准则准确标注复合钢板的长宽，环形焊接钢管也要求距离边缘120mm以上。

4焊接

（1）复合钢板的焊接技术有很多，可根据质量、接口厚度、钢管孔系直径来具体确定焊接操作方法，常用的焊接方法有人工控电焊接、CO2保护气及氩气保护气焊接法、电弧全自动处理焊接等诸多方法。

（2）焊接顺序：在焊接过程中，通常的焊接顺序是由内而外，先进行底部材料焊接，再是外部覆盖材料的整体焊接。而反焊接法的重点在于首先用气体进行废料清除、弃去残渣熔渣，填充好底层材料和覆盖层材料之间的缝隙，通过多次试验，确保焊接合格，之后再进行统一的检测保养护理。

5其他要求

（1）针对复合钢板切割和弯曲及拉伸使用状况，必须保证覆盖层位于下部，避免覆盖层材料表面出现划痕。

（2）复合钢板的弯曲、拉伸工作要进行必须保证冷卷技术操作的高水平，对于必须加热的零件，必须保证：加热时不能接触到油污；禁止燃烧含硫量零件；加热时间固定为2min，不得超过15min，以免零件加工失败。

加热温度要掌握好，不能忽冷忽热。严禁出现底层覆盖层脱落的情况。也就是说复合钢板热加工必须先清洁，表面不能有残留物，加热的时候更不能直接接触加热同时还要保证受热均匀。

（3）复合钢板应力退火时需要有适当的方法进行，不过一般情况下不需要退火处理，退火的原因也是因为钢板中所含有的两种金属膨胀系数有区别。

（4）焊接钢板时，需注意在过渡层中采用高铬、镍钢等材料，这样得到的焊缝是双向组织的加固手段，更加牢固耐用，同时也有效避免了缝隙焊接不严密的情况。

（5）必须注意的是，不能使空气进入焊接区，焊接完成后也要注意清洁，CO2是排气管道中的保护气，可以保证焊接整个过程的顺利进行。再则，焊接前的排气工作是必要操作，不可省略或简化。

6结束语

本文通过对复合钢板压力容器的生产工艺的全面阐述，对其中的复杂性进行解释，并单独地列出其中比较容易出现问题的工艺过程，为工艺前的具体准备工作、简体下料及排版以及焊接。并以具体的实例对工艺进行描述，从而提出笔者自己在遇到这类问题的做法，和相关的注意事项。最后从宏观的角度，分析复合钢板压力容器生产过程中需要注意的问题，弯曲、切割复合板时注意复层位置，拉伸复合板时逐渐热加工的方法，对复合钢板进行热加工时要注意材料的膨胀系数的差异以及基层焊接对复层焊缝的稀释影响。在对复合钢板进行焊接时，要避免外界空气对焊接区域的入侵。

参考文献：

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