復合鋼板壓力容器制造工藝分析

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

關鍵詞：復合鋼板;壓力容器;制造工藝

和規格相同的不銹鋼壓力容器相比，復合鋼板作為主要材料的壓力容器在市場中的銷售價格更為低廉，而在滿足相關應用條件下，用戶主要是選擇復合鋼板制成的壓力容器。但在生產方面則完全不同，因為復合鋼板相關制造工藝十分嚴苛，部分廠家工藝不夠成熟，從而頻繁在制造中出現各種問題，應加強重視。

一、復合前準備工作

按照壓力容器實際性能需求，合理選擇基層以及復層中的復合鋼板等材料，其中基層材料選擇16MNR，復層則是選擇0CR18NI9不銹鋼性質的復合鋼板作為普遍材料。盡管當下初步形成了復合鋼板基礎標準，但因為鋼板的品種規格限制，通常需要進行外協加工。開始復合前，生產廠家需要考慮兩種板材下料。因為兩種板材的應用規格完全不同，特別是復層中的不銹鋼板整體板壁較薄，寬度和長度相對較小，所以需要實施拼接處理。在拼接工作和下料中需要注意以下幾點內容：第一是嚴格按照容器的大小尺寸，確定筒體以及封頭實際板材寬度與長度。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。為了迎合復合鋼板相關工藝要求，復層長寬和實際基層長寬相比，超出50毫米，即各邊需超出25毫米。按照實際需求下的復層板材寬度和長度以及當下復層板材實際規格型號開展拼接工作，將拼接焊縫徹底磨平焊透，隨后實施滲透式無損檢測，避免出現各種超標缺陷或裂紋問題，復層板以及基層板之間需要維持良好的平整狀態。實施復合操作的生產廠家需要嚴格按照，生產廠家現行標準以及國際共同標準，提供質量檢測證明，隨后按照雙方協議內容上交供貨狀態，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行焊接連接，所以兩者應該維持相同直徑，通常情況下，主要是率先結束封頭加工工作，隨后聯系封頭真實中徑，明確筒體開展尺寸。對于均質板來說，按照封頭中徑實施相關操作比較有效，能夠有效避免出現封頭和筒體兩者之間出現環縫錯邊超標等問題。但對于復合板而言，容易導致出現筒體直徑超出封頭直徑的現象，從而導致環縫錯邊超出標準限制。如果按照封頭中徑開展復合鋼板筒體相關下料尺寸設計，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，而應力是0的層被叫做中性層，中性層相關相關周長沒有任何變化，如果結合封頭中性層整體周長設計筒體筒體展開長度，則該種做法是較為科學合理的。

三、筒體排版

根據坐標法實施排版操作，從零度開始創建坐標系，坐標系內需要將各個接管孔實際孔徑和管孔位置準確標注出來。按照縱環焊縫和接管孔錯開的原則設計板材寬度與板材長度，縱環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組成的復合鋼板，在處理基層部分時，可以選擇J507焊條，而在過渡層則可以選擇A402焊條或A302焊條，而復層中，則可以選擇A132焊條，率先對基層進行焊接，結束焊接工作后，于復層通過砂輪進行打磨，并對過渡層進行焊接，過渡層在基層的覆蓋范圍在1.5到2.5毫米之間，而在復層中的覆蓋范圍是0.5到1.5毫米，最后對復層進行焊接。對過渡層進行焊接中，應該按照最低標準選擇線能量，避免基層金屬滲透到復層當中，從而導致產生焊縫缺陷等問題。復合鋼板實施焊接處理中，需要結合板材的厚度、材質、施工條件和坡口尺寸等參數進行合理設計，通常情況下，主要是選擇手工電弧手段進行焊接，或選擇二氧化碳保護焊接方法和埋弧自動焊接處理。

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

五、其他要求

在復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量。第一是復合鋼板加工中，需要避免復層表面出現任何損傷，在需要的條件下，還需要額外設置保護層。通常主要是選擇冷卷對復合鋼板進行加工處理。如果選擇熱卷進行加工，則需配置電爐加熱，整體加熱時間最好控制在每毫米兩分鐘左右，同時加熱時間盡量不要超出15分鐘。如果是通過火焰進行加熱，那么固體燃料和火焰需要避免和復層進行接觸，預防出現滲碳現象。盡量不要在550到850攝氏度之間的敏化溫度范圍內進行加工操作，預防出現晶間腐蝕問題。因為復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，所在熱處理過程中容易出現殘余應力擴大的問題，為通常不會實施應力消除處理。除了需要嚴格按照圖樣規定要求，針對復合鋼板焊縫實施超聲波檢測和射線檢測之外，面對全部復層焊縫還需要實施滲透檢測，從而判斷焊縫表層是否出現裂紋。第二，針對不銹鋼內襯碳鋼接管部分斷面，需要預留出4毫米左右的堆焊層，同時不銹鋼接管也需要在容器內壁深入4毫米左右，如果復層表面存在一定的防腐要求，則需要實施酸洗鈍化處理。

六、結語

綜上所述，結合上述要求對復合鋼板壓力容器進行加工制造，最終的容器成品整體質量相對穩定，在應用中不會出現任何問題，能夠為制造生產復合鋼板的壓力容器提供有效參考。

參考文獻：

[1]劉恩彪.復合鋼板壓力容器制造工藝應用研究[J].化工設計通訊，2018，44（04）：169-170.

[2]郭優.基于復合鋼板的壓力容器制造工藝研究[J].化工設計通訊，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。