复合钢板压力容器制造工艺分析

摘 要：文章主要针对复合钢板相关压力容器制造工艺进行系统分析，具体包括复合前准备工作、筒体下料、筒体排版、焊接和其他要求，希望能给相关人士提供有效参考。

关键词：复合钢板;压力容器;制造工艺

和规格相同的不锈钢压力容器相比，复合钢板作为主要材料的压力容器在市场中的销售价格更为低廉，而在满足相关应用条件下，用户主要是选择复合钢板制成的压力容器。但在生产方面则完全不同，因为复合钢板相关制造工艺十分严苛，部分厂家工艺不够成熟，从而频繁在制造中出现各种问题，应加强重视。

一、复合前准备工作

按照压力容器实际性能需求，合理选择基层以及复层中的复合钢板等材料，其中基层材料选择16MNR，复层则是选择0CR18NI9不锈钢性质的复合钢板作为普遍材料。尽管当下初步形成了复合钢板基础标准，但因为钢板的品种规格限制，通常需要进行外协加工。开始复合前，生产厂家需要考虑两种板材下料。因为两种板材的应用规格完全不同，特别是复层中的不锈钢板整体板壁较薄，宽度和长度相对较小，所以需要实施拼接处理。在拼接工作和下料中需要注意以下几点内容：第一是严格按照容器的大小尺寸，确定筒体以及封头实际板材宽度与长度。长、宽各加100毫米便是基层板材下料的最低宽度和长度。假如从长度方向入手，截取焊接板，那么下料长度最低则是原本的长度加上500毫米。为了迎合复合钢板相关工艺要求，复层长宽和实际基层长宽相比，超出50毫米，即各边需超出25毫米。按照实际需求下的复层板材宽度和长度以及当下复层板材实际规格型号开展拼接工作，将拼接焊缝彻底磨平焊透，随后实施渗透式无损检测，避免出现各种超标缺陷或裂纹问题，复层板以及基层板之间需要维持良好的平整状态。实施复合操作的生产厂家需要严格按照，生产厂家现行标准以及国际共同标准，提供质量检测证明，随后按照双方协议内容上交供货状态，比如板面是否彻底整平。

二、筒体下料

筒体和封头之间需要进行焊接连接，所以两者应该维持相同直径，通常情况下，主要是率先结束封头加工工作，随后联系封头真实中径，明确筒体开展尺寸。对于均质板来说，按照封头中径实施相关操作比较有效，能够有效避免出现封头和筒体两者之间出现环缝错边超标等问题。但对于复合板而言，容易导致出现筒体直径超出封头直径的现象，从而导致环缝错边超出标准限制。如果按照封头中径开展复合钢板筒体相关下料尺寸设计，最终解雇是完全不合理的。板材于卷圆操作中，不可避免会形成弯曲，受到一种弯曲作用力，而应力是0的层被叫做中性层，中性层相关相关周长没有任何变化，如果结合封头中性层整体周长设计筒体筒体展开长度，则该种做法是较为科学合理的。

三、筒体排版

根据坐标法实施排版操作，从零度开始创建坐标系，坐标系内需要将各个接管孔实际孔径和管孔位置准确标注出来。按照纵环焊缝和接管孔错开的原则设计板材宽度与板材长度，纵环焊缝和边缘之间的距离需要超出100毫米[1]。

四、焊接

在焊接操作中，针对16MNR加上0CR18NI9组成的复合钢板，在处理基层部分时，可以选擇J507焊条，而在过渡层则可以选择A402焊条或A302焊条，而复层中，则可以选择A132焊条，率先对基层进行焊接，结束焊接工作后，于复层通过砂轮进行打磨，并对过渡层进行焊接，过渡层在基层的覆盖范围在1.5到2.5毫米之间，而在复层中的覆盖范围是0.5到1.5毫米，最后对复层进行焊接。对过渡层进行焊接中，应该按照最低标准选择线能量，避免基层金属渗透到复层当中，从而导致产生焊缝缺陷等问题。复合钢板实施焊接处理中，需要结合板材的厚度、材质、施工条件和坡口尺寸等参数进行合理设计，通常情况下，主要是选择手工电弧手段进行焊接，或选择二氧化碳保护焊接方法和埋弧自动焊接处理。

在焊接顺序方面，通常是先对内侧基层实施焊接处理，提高焊缝完整性，随后针对外层实施挑焊根，通过碳弧气对焊根实施刨铲，将各种夹渣和熔渣彻底清除，随后填充基层焊缝。在结束焊接工作后，需通过砂轮对复层进行打磨，检验达标后，针对内侧过渡层实施焊接处理。最后对复层进行焊接。焊接施工中，需要对内侧基层相关焊缝高度进行合理控制，和复层界面需要维持1到1.5毫米左右的距离，避免接触到复层位置。针对过渡层实施焊接处理中，单纯焊接一层[2]。

五、其他要求

在复合钢板加工处理中还需要注意下面几种问题，保障压力容器整体质量。第一是复合钢板加工中，需要避免复层表面出现任何损伤，在需要的条件下，还需要额外设置保护层。通常主要是选择冷卷对复合钢板进行加工处理。如果选择热卷进行加工，则需配置电炉加热，整体加热时间最好控制在每毫米两分钟左右，同时加热时间尽量不要超出15分钟。如果是通过火焰进行加热，那么固体燃料和火焰需要避免和复层进行接触，预防出现渗碳现象。尽量不要在550到850摄氏度之间的敏化温度范围内进行加工操作，预防出现晶间腐蚀问题。因为复合钢板制造中所选择的两种金属板材拥有不同的热膨胀系数，所在热处理过程中容易出现残余应力扩大的问题，为通常不会实施应力消除处理。除了需要严格按照图样规定要求，针对复合钢板焊缝实施超声波检测和射线检测之外，面对全部复层焊缝还需要实施渗透检测，从而判断焊缝表层是否出现裂纹。第二，针对不锈钢内衬碳钢接管部分断面，需要预留出4毫米左右的堆焊层，同时不锈钢接管也需要在容器内壁深入4毫米左右，如果复层表面存在一定的防腐要求，则需要实施酸洗钝化处理。

六、结语

综上所述，结合上述要求对复合钢板压力容器进行加工制造，最终的容器成品整体质量相对稳定，在应用中不会出现任何问题，能够为制造生产复合钢板的压力容器提供有效参考。

参考文献：

[1]刘恩彪.复合钢板压力容器制造工艺应用研究[J].化工设计通讯，2018，44（04）：169-170.

[2]郭优.基于复合钢板的压力容器制造工艺研究[J].化工设计通讯，2018，44（01）：152-153.

作者简介：

张庆勇（1989—），男，汉族，天津，本科，主要研究压力容器方向。