浅谈不锈钢复合板球罐的厂内制造
蔡卓妍老公摘要:
复合板球罐能应用于光伏,化工,食品,医药等领域,本文以一种常用的Q345R+S30408(厚度为18+3mm)的球罐为例,本文浅谈了复合板球罐的厂内制造过程中需要控制的要点
关键词:球罐 复合板 制造
随着科技的发展,各类特殊介质(腐蚀性介质和食品级介质)用量越来越多,对储存容器的需求及要求也越来越高。采用复合板制球罐综合降低钢材成本的同时减少了维修次数,并延长了球罐的使用寿命,降低球罐造价
不锈钢复合板材料要求
对于复合板材料来说,基层与复层贴合的紧密程度是非常关键的问题,它不仅影响介质防腐的效果,在压制过程和后期的使用过程中也可能导致鼓包和大面积脱层,从而严重影响设备的安全使用。因此,在订货时对复合板提出具体的要求,基层材料与复层材料的结合面积为
整体面积的95%,余下的5%,复层外表的缺陷面积总和不可以大于复合面积的20%。回厂后仍需要进行复验,不允许有任何超标缺陷的存在。
除此之外,还应视设备的类别及使用的介质等,对复合材料的力学性能、化学成分进行复验,以确认材料的质量要求。
焊接材料的选择
钢制压力容器的材料比较复杂,在选择焊接材料时应该根据母材的性能以及焊接方法而决定。不锈复合钢板是由不锈钢和碳钢或者低合金钢组成的,不锈钢主要承担抗腐蚀性能,碳钢或者低合金钢板主要承担结构所需要的强度和刚度,所以不锈复合钢板在物理性能和化学成分方面存在很大的差异性。对于不锈复合钢板而言,在选择焊接材料时可以遵循基层等强度和复层保证耐蚀性的原则。
压制
到货及存放时均应检查复合板覆材表面的污染防护措施,对发现防护措施缺失或破损的应及时修复。压制应在专门不锈钢洁净车间或生产线进行,吊装时应采用专用卡具,或吊装
时在覆层侧加垫不锈钢垫板,并注意不锈钢垫板的使用面要求,做到和不锈钢及碳钢的接触不混淆, 以防止覆材的污染。
压制时不锈钢覆材侧朝上,压制时应使用焊接3mm左右厚的不锈钢板衬垫的上胎,以使不锈钢覆材和上胎的碳钢部件完全隔离,防止在压制过程对覆材的污染和损伤。
在压制冲压过程需考虑回弹率造成的变形,一般回弹率大约为成型曲率的20%左右。但这个数值在实际压制过程中较难控制。先进行初压,根据实际压后的一定直径范围内的拱高,计算此时的实际曲率。与理论直径相比较后,再加工一次上胎的尺寸,就可以了。注意第一次加工上胎时,不要将回弹量考虑过大,以免加工过度,要注意下台留8—10mm间隙。
另外,要采用逐点、密集、较浅的循序渐进方法,尽量避免使球壳板产生直边及急弯等情况,以防局部受力过大引起复合板界面结合率的变化。
球板压制成型后需要回胎校正曲率时,应使用不锈钢专用钢垫垫置于复合板覆材和上胎间,操作时应缓慢升压,严禁升压过快。专用垫块应经常检查,损坏或被污染后不能继续使用的应及时更换。专用垫块采用10~20mm厚不锈钢钢板加工。
在球壳板压制成型后,对其周边200mm 范围进行基材与覆材的结合率做超声波检测。 在球壳板压制成型后,必须对所有覆材表面进行检查,如发现覆材表面有飞溅、灰尘、油污等必须进行酸洗脱脂处理;
球壳板坡口切割
采用等离子切割方法,且应覆材朝上,从覆材侧开始切割,当不得已采用气割时,应覆材朝下,从基材侧开始切割。为防止不锈钢覆材的污染,应对与覆材面接触的切割检查样板、切割轨道或设备等采取防护措施,如采用不锈钢或镀锌材料制作样板或轨道,或者在接触面一定宽度区域铺设隔离的石棉衬垫等柔性材料。
焊接
焊接前,将坡口表面的油污、锈迹和灰尘等清除干净,可在不锈钢坡口两侧采取一定的防护措施。坡口的形式一般有V形、X形、V和U联合形,在具体选择坡口形式时应该充分考虑到焊接过渡层的特点。X形坡口比较常见,可以采用双面焊的形式,焊接顺序为先焊基层、再焊过渡层,最后焊复层。
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焊接基层时,由于板厚较大,焊接接头承受较大的拘束应力,在焊接热循环的作用下,热影响区易产生马氏体淬硬组织,使焊接接头硬度和脆性增加,韧性和塑性显著降低。这些因素都会导致焊接裂纹的产生。为了预防裂纹的产生,采取的措施:选用低氢型焊条;选择合理的工艺参数。
在用奥氏体焊条焊接过渡层时,焊缝易产生热裂纹。同时,过渡区会发生碳的迁移过程:即碳由低铬的基层向高铬的不锈钢熔敷金属转移,因此,基层和复层的交界处形成高硬度的增碳层和低硬度的脱碳层,引起熔合区的脆化,持久强度降低,易产生疲劳裂纹。宜采用小直径焊条,快速多道焊,必要时可采用浇冷水的方法以加速冷却,阻止脱碳层的形成,使焊接接头具有高的强度和韧性。
用不锈钢焊条焊接复层时,易熔化基层,使焊缝金属成分稀释,从而降低焊缝金属的塑性及耐蚀性,熔合区的脆性明显增加。因此焊接复层时,一定要控制焊接线能量,采用多层多道焊,以减小焊接熔深。
同时在实际焊接过程中,为了提高复层焊缝的耐腐蚀性能,降低复层表面的铲磨工作量,避免复层焊缝多次受热,应该尽量减少复层焊接的工作量。复层是焊件组对的参考基准,
所以应该严格控制复层错边量的误差,避免因为错边量过大而降低复层的焊缝质量。
结语:八佰原型
本文通过对复合板球罐的厂内进行了简单的阐述,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压制与焊接工艺进行描述;另外,复合板球罐的热处理以及无损检测也是相当重要的难点,热处理既要尽量缩短不锈钢材料敏化区的时间,同时也要碳钢材料的热处理效果。球罐的无损检测一般采用的衍射时差法进行检测,此检测属于超声检测的一种,对不锈钢的焊缝检测有一定的局限性,因此在具体的无损检测时,可以适当的配合射线或者检测者根据自己的经验来避免缺陷的检出率低。总之,复合板技术的制造工艺要不断进行完善,这样才能够继续提高制造质量,复合钢板在压力容器的制造上才能得到继续发展。目前经过已有的实践看来,经过复合钢板制造的压力容器质量十分稳定,在使用中,未曾有过任何问题的出现,值得大力推广。
犯罪未遂参考文献
[1] 褚玉华 浅谈复合板制压力容器设计和制造应注意的问题. 设备与检验
[2] 刘恩彪 复合钢板压力容器制造工艺应用研究 化工设计通讯难道爱上你是一个错
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