復(fù)合鋼板壓力容器制造工藝

畢 征

新地能源工程技術(shù)有限公司 河北 廊坊 065001

壓力容器是指盛裝氣體或液體的器具，具有密閉性，當(dāng)前而言，工業(yè)領(lǐng)域中，普遍認(rèn)為復(fù)合鋼板是較好的壓力容器器具，主要是因?yàn)閺?fù)合鋼板壓力容器具有良好的適用性，同時(shí)伴有良好的經(jīng)濟(jì)性。但基于復(fù)合鋼板壓力容器地制造來看，具有一定復(fù)雜性。對此，本文對復(fù)合鋼板的壓力容器制造工藝給予分析，研究最佳工藝路線，相關(guān)過程如下。

一、復(fù)合鋼板的類型

復(fù)合鋼板的種類很多，按其組合類型可分為兩大類，即金屬復(fù)合鋼板和非金屬復(fù)合鋼板。金屬復(fù)合鋼板是在鋼板表面復(fù)合其他金屬覆層，如不銹鋼復(fù)合鋼板、鈦復(fù)合鋼板、銅復(fù)合鋼板和鋁復(fù)合鋼板等。鋁復(fù)合鋼板用于制作電磁烹調(diào)鍋和線性電動(dòng)機(jī)用導(dǎo)電支架，充分利用了鋁良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能和鋼的鐵磁性能；鋁鋼復(fù)合板還是家用電器、汽車工業(yè)和建筑工業(yè)部門所需要的耐腐蝕復(fù)性材料；軍事工業(yè)所用的雙硬度裝甲板外層采用高硬度鋼，內(nèi)側(cè)采用低硬度鋼制成的復(fù)合鋼板，硬面料用以粉碎穿甲彈的鋼芯，韌性好的背面料用以吸收彈丸沖擊能而不發(fā)生破裂，顯示出優(yōu)異的綜合力學(xué)性能；輕量化復(fù)合鋼板和減振鋼板由于具有較高的比剛度和抗振性能，在汽車工業(yè)和飛機(jī)制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

二、壓力容器的生產(chǎn)應(yīng)用分析

通常情況，人們更為追求經(jīng)濟(jì)性的物品，既要求產(chǎn)品的質(zhì)量，也要求價(jià)格相對低廉，以獲得最大利益。針對壓力容器應(yīng)用而言，選擇不銹鋼壓力容器具有較高的安全系數(shù)，但存在價(jià)格較高的特點(diǎn)，因此，人們的選擇意愿并不高，也不利于壓力容器相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。對比于不銹鋼壓力容器，復(fù)合鋼板壓力容器，在規(guī)格上能夠保持一致，在價(jià)格上也相對便宜、低廉，可以滿足人們的需求。然而，結(jié)合復(fù)合鋼板壓力容器的生產(chǎn)制造來看，其在生產(chǎn)過程中具備一定特殊性，商家的生產(chǎn)意愿不高。究其原因?yàn)?對于復(fù)合鋼板的型號(hào)，是較難尋找的工作。其次，針對壓力容器的制作，通常需要額外制定鋼板的型號(hào)，對此，制作過程往往需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。另外，結(jié)合復(fù)合工藝的生產(chǎn)應(yīng)用，對于技藝的要求也相對較高，生產(chǎn)過程中，廠家若存在工藝技術(shù)不成熟的現(xiàn)象，很容易導(dǎo)致各種紛繁復(fù)雜的問題發(fā)生。對此，有必要給予工藝流程適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。

三、復(fù)合工藝施工前的準(zhǔn)備工作

復(fù)合工藝的開展前，準(zhǔn)備工作具有必要性，科學(xué)合理地準(zhǔn)備工作，能夠有效預(yù)防施工中存在的問題，避免有關(guān)問題的發(fā)生。應(yīng)結(jié)合基層與復(fù)層的特點(diǎn)，合理選擇基層與復(fù)層材料。實(shí)際的選擇過程中，常選擇16MnR作為基層材料，選擇0Gr18Ni9作為復(fù)層材料。復(fù)合工藝的開展前，作為廠家應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，將基層材料與復(fù)層材料準(zhǔn)備好。準(zhǔn)備過程中，應(yīng)注意兩種板存在規(guī)格上的不同，尤其是復(fù)層材料鋼板，該鋼板上存在一部分較薄的區(qū)域，該板層在長度及寬度上也較小，因此，復(fù)合材料的應(yīng)用時(shí)，需要給予拼接處理。材料應(yīng)用過程中需要注意一些問題:(1)確定材料尺寸時(shí)，應(yīng)結(jié)合容器比例進(jìn)行，如確定簡體以及封頭時(shí)，需要根據(jù)容器的長寬得到材料的長度L寬度B。(2)在基于容器尺寸得到長度L、寬度B后，應(yīng)在此基礎(chǔ)上增加100mm，其目的在于板材下料時(shí)，保證最小的長度、寬度達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。而為了確保有關(guān)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)，還應(yīng)進(jìn)行必要的調(diào)整工作，最終得到一個(gè)接近標(biāo)準(zhǔn)的寬度。如在截取焊接的試板時(shí)，應(yīng)考慮到長度方向，此時(shí)，在下料時(shí)應(yīng)選擇L+500mm的方式。(3)為了達(dá)到制作工藝要求，制作復(fù)層時(shí)，選取尺寸為每一個(gè)邊都比基層尺寸大25mm的方式。(4)當(dāng)選擇復(fù)層板材時(shí)，板材并不是實(shí)際要求的尺寸，應(yīng)按照實(shí)際要求對現(xiàn)有規(guī)格的復(fù)層進(jìn)行材料拼接操作，拼接過程還應(yīng)注意焊縫的磨平工作。為了確保安全，還要做一定的試驗(yàn)，以檢測工程是否存在其他一些缺陷。除此之外，無論是基層的板材還是復(fù)層的板材都應(yīng)確保平整。(5)復(fù)合工藝的運(yùn)用過程中，有關(guān)生產(chǎn)廠家應(yīng)具備正規(guī)的生產(chǎn)證明，以確保復(fù)合工藝的施工應(yīng)用安全、可靠。這也利于確保壓力容器的質(zhì)量，降低有關(guān)事故的發(fā)生概率。

四、復(fù)合鋼板壓力容器下料操作

復(fù)合鋼板壓力容器的下料應(yīng)用過程中，焊接工藝是必要的生產(chǎn)方式之一。具體焊接時(shí)，應(yīng)將封頭與簡體進(jìn)行對接，這就要求封頭與簡體具有一致性。為了達(dá)到一致性特點(diǎn)，一般優(yōu)先對封頭給予加工，封頭加工好后，再結(jié)合實(shí)際情況，對封頭中經(jīng)予以調(diào)節(jié)，然后再確定簡體的尺寸。在實(shí)際的復(fù)合工藝中，復(fù)合板材的應(yīng)用往往會(huì)出現(xiàn)封頭直徑小于簡體直徑的現(xiàn)象，這使得環(huán)縫錯(cuò)邊的量不在掌控之內(nèi)，影響到工藝施工質(zhì)量。這也表明，復(fù)合工藝的簡體下料工作中，由封頭直徑確認(rèn)簡體直徑是不科學(xué)的，不可取。因此，在制作簡體的過程中，應(yīng)結(jié)合簡體進(jìn)行卷圓，此過程中，簡體會(huì)受到彎曲作用，與此同時(shí)，材料應(yīng)力會(huì)存在應(yīng)力為0的板層，可以稱之為中性層，該中性層周期并不會(huì)隨著外界條件的變化而變化。因此，結(jié)合中性層的周期，可以確定直徑，通過封頭的周期，以去簡體的周期。

五、復(fù)合工藝的焊接處理

復(fù)合鋼板的壓力容器制造階段，焊接是重要的工藝方法。結(jié)合鋼板的復(fù)雜情況而言，焊接施工進(jìn)行時(shí)，還應(yīng)明確劃分各個(gè)階段，如整個(gè)過程可以分為基層焊接、過渡層焊接、復(fù)層焊接等。焊接方式主要采用焊條進(jìn)行焊接，用J507焊條，就基層處理，再用A132焊條對復(fù)層給予處理。焊接時(shí)還應(yīng)確定先后次序，以確保焊接質(zhì)量。具體而言，針對基層的焊接應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行，在基層焊接完成后，對基層的實(shí)際情況給予檢測，若存在凸點(diǎn)，需要及時(shí)給予打磨處理，如結(jié)合砂輪的應(yīng)用，對基層面給予吃。再焊接復(fù)層，復(fù)層若存在較多、長度等問題時(shí)，同樣可以給予打磨處理，如結(jié)合復(fù)層的側(cè)面應(yīng)給予必要的打磨操作，在打磨操作完成后，在對過渡層給予可靠的處理，待處理完成好，方可以進(jìn)行有關(guān)焊接操作。過渡層的厚度一般為1.5～2.5mm，其占用復(fù)層的厚度約為0.5～1.5mm，最后再對復(fù)層給予焊接。需要注意的是，在對過渡層給予焊接時(shí)，為了避免基層金屬與復(fù)層金屬的混合，應(yīng)子選擇線能量時(shí)，選擇最小的。

六、復(fù)合工藝要求

(1)在對復(fù)合鋼板江南西加工時(shí)，需要注重對復(fù)層的保護(hù)，如確保復(fù)不出現(xiàn)劃傷，以避免施工工藝的質(zhì)量。在對復(fù)層進(jìn)行保護(hù)時(shí)，結(jié)合實(shí)際情況，可以使用有關(guān)保護(hù)罩。(2)復(fù)合鋼板的加工制作時(shí)，常采用冷卷加工形式。采用這種加工形式，既利于確保施工質(zhì)量，也利于施工應(yīng)用，具體加工階段，若選擇熱卷加工形式，應(yīng)注意嚴(yán)格選擇加熱方式，以及合理控制加工時(shí)間。通常而言，在加熱方式的選擇上，會(huì)選擇電爐加工方式，這種方式具有簡單、可行的特點(diǎn)，但為了加工合理，還一個(gè)注重時(shí)間上的合理控制，加熱時(shí)間應(yīng)注重不應(yīng)太長，在加工1mm的情況下，加熱2min即可。加熱的方式也可以選擇明火的方式，如果選擇明火的加熱，那么需要科學(xué)合理地控制火焰，如火焰應(yīng)該與復(fù)層保持一定距離，或采用隔開的方式，通過結(jié)合這種操作方式，以避免碳滲入到復(fù)層內(nèi)部，影響施工工藝的質(zhì)量。(3)焊接施工操作時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對縫隙的檢測，可以結(jié)合超聲檢測發(fā)或射線檢測法，確定其中并沒有滲透裂紋現(xiàn)象。(4)注重防腐，如結(jié)合復(fù)層的施工，可以在復(fù)層進(jìn)行酸洗鈍化等。

七、結(jié)語

綜上所述，壓力容器是一種特殊的物品，與人們的生活息息相關(guān)，為了使其在生產(chǎn)階段具備經(jīng)濟(jì)性，可以選擇復(fù)合鋼板進(jìn)行壓力容器制造。但基于復(fù)合工藝的復(fù)雜性，壓力容器應(yīng)用的特殊性，需要嚴(yán)格遵循工藝要求進(jìn)行生產(chǎn)制作。本文對復(fù)合壓力容器制造工藝進(jìn)行了分析，并對生產(chǎn)工藝中的困難、注意事項(xiàng)等給予了分析，包括復(fù)合工藝施工前的準(zhǔn)備工作、復(fù)合工藝的焊接處理、復(fù)合工藝要求等，希望相關(guān)論述能夠?yàn)橛嘘P(guān)工業(yè)企業(yè)提供幫助。