畢 征
新地能源工程技術有限公司 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,當前而言,工業(yè)領域中,普遍認為復合鋼板是較好的壓力容器器具,主要是因為復合鋼板壓力容器具有良好的適用性,同時伴有良好的經濟性。但基于復合鋼板壓力容器地制造來看,具有一定復雜性。對此,本文對復合鋼板的壓力容器制造工藝給予分析,研究最佳工藝路線,相關過程如下。
復合鋼板的種類很多,按其組合類型可分為兩大類,即金屬復合鋼板和非金屬復合鋼板。金屬復合鋼板是在鋼板表面復合其他金屬覆層,如不銹鋼復合鋼板、鈦復合鋼板、銅復合鋼板和鋁復合鋼板等。鋁復合鋼板用于制作電磁烹調鍋和線性電動機用導電支架,充分利用了鋁良好的導熱、導電性能和鋼的鐵磁性能;鋁鋼復合板還是家用電器、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,內側采用低硬度鋼制成的復合鋼板,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)異的綜合力學性能;輕量化復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)和飛機制造業(yè)中得到了廣泛的應用。
通常情況,人們更為追求經濟性的物品,既要求產品的質量,也要求價格相對低廉,以獲得最大利益。針對壓力容器應用而言,選擇不銹鋼壓力容器具有較高的安全系數(shù),但存在價格較高的特點,因此,人們的選擇意愿并不高,也不利于壓力容器相關行業(yè)的發(fā)展。對比于不銹鋼壓力容器,復合鋼板壓力容器,在規(guī)格上能夠保持一致,在價格上也相對便宜、低廉,可以滿足人們的需求。然而,結合復合鋼板壓力容器的生產制造來看,其在生產過程中具備一定特殊性,商家的生產意愿不高。究其原因為:對于復合鋼板的型號,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,對此,制作過程往往需要耗費大量的時間。另外,結合復合工藝的生產應用,對于技藝的要求也相對較高,生產過程中,廠家若存在工藝技術不成熟的現(xiàn)象,很容易導致各種紛繁復雜的問題發(fā)生。對此,有必要給予工藝流程適當?shù)膬?yōu)化。
復合工藝的開展前,準備工作具有必要性,科學合理地準備工作,能夠有效預防施工中存在的問題,避免有關問題的發(fā)生。應結合基層與復層的特點,合理選擇基層與復層材料。實際的選擇過程中,常選擇16MnR作為基層材料,選擇0Gr18Ni9作為復層材料。復合工藝的開展前,作為廠家應結合實際情況,將基層材料與復層材料準備好。準備過程中,應注意兩種板存在規(guī)格上的不同,尤其是復層材料鋼板,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,復合材料的應用時,需要給予拼接處理。材料應用過程中需要注意一些問題:(1)確定材料尺寸時,應結合容器比例進行,如確定簡體以及封頭時,需要根據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,應在此基礎上增加100mm,其目的在于板材下料時,保證最小的長度、寬度達到有關標準。而為了確保有關數(shù)據的精準,還應進行必要的調整工作,最終得到一個接近標準的寬度。如在截取焊接的試板時,應考慮到長度方向,此時,在下料時應選擇L+500mm的方式。(3)為了達到制作工藝要求,制作復層時,選取尺寸為每一個邊都比基層尺寸大25mm的方式。(4)當選擇復層板材時,板材并不是實際要求的尺寸,應按照實際要求對現(xiàn)有規(guī)格的復層進行材料拼接操作,拼接過程還應注意焊縫的磨平工作。為了確保安全,還要做一定的試驗,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層的板材都應確保平整。(5)復合工藝的運用過程中,有關生產廠家應具備正規(guī)的生產證明,以確保復合工藝的施工應用安全、可靠。這也利于確保壓力容器的質量,降低有關事故的發(fā)生概率。
復合鋼板壓力容器的下料應用過程中,焊接工藝是必要的生產方式之一。具體焊接時,應將封頭與簡體進行對接,這就要求封頭與簡體具有一致性。為了達到一致性特點,一般優(yōu)先對封頭給予加工,封頭加工好后,再結合實際情況,對封頭中經予以調節(jié),然后再確定簡體的尺寸。在實際的復合工藝中,復合板材的應用往往會出現(xiàn)封頭直徑小于簡體直徑的現(xiàn)象,這使得環(huán)縫錯邊的量不在掌控之內,影響到工藝施工質量。這也表明,復合工藝的簡體下料工作中,由封頭直徑確認簡體直徑是不科學的,不可取。因此,在制作簡體的過程中,應結合簡體進行卷圓,此過程中,簡體會受到彎曲作用,與此同時,材料應力會存在應力為0的板層,可以稱之為中性層,該中性層周期并不會隨著外界條件的變化而變化。因此,結合中性層的周期,可以確定直徑,通過封頭的周期,以去簡體的周期。
復合鋼板的壓力容器制造階段,焊接是重要的工藝方法。結合鋼板的復雜情況而言,焊接施工進行時,還應明確劃分各個階段,如整個過程可以分為基層焊接、過渡層焊接、復層焊接等。焊接方式主要采用焊條進行焊接,用J507焊條,就基層處理,再用A132焊條對復層給予處理。焊接時還應確定先后次序,以確保焊接質量。具體而言,針對基層的焊接應優(yōu)先進行,在基層焊接完成后,對基層的實際情況給予檢測,若存在凸點,需要及時給予打磨處理,如結合砂輪的應用,對基層面給予吃。再焊接復層,復層若存在較多、長度等問題時,同樣可以給予打磨處理,如結合復層的側面應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,方可以進行有關焊接操作。過渡層的厚度一般為1.5~2.5mm,其占用復層的厚度約為0.5~1.5mm,最后再對復層給予焊接。需要注意的是,在對過渡層給予焊接時,為了避免基層金屬與復層金屬的混合,應子選擇線能量時,選擇最小的。
(1)在對復合鋼板江南西加工時,需要注重對復層的保護,如確保復不出現(xiàn)劃傷,以避免施工工藝的質量。在對復層進行保護時,結合實際情況,可以使用有關保護罩。(2)復合鋼板的加工制作時,常采用冷卷加工形式。采用這種加工形式,既利于確保施工質量,也利于施工應用,具體加工階段,若選擇熱卷加工形式,應注意嚴格選擇加熱方式,以及合理控制加工時間。通常而言,在加熱方式的選擇上,會選擇電爐加工方式,這種方式具有簡單、可行的特點,但為了加工合理,還一個注重時間上的合理控制,加熱時間應注重不應太長,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,那么需要科學合理地控制火焰,如火焰應該與復層保持一定距離,或采用隔開的方式,通過結合這種操作方式,以避免碳滲入到復層內部,影響施工工藝的質量。(3)焊接施工操作時,應加強對縫隙的檢測,可以結合超聲檢測發(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,如結合復層的施工,可以在復層進行酸洗鈍化等。
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,為了使其在生產階段具備經濟性,可以選擇復合鋼板進行壓力容器制造。但基于復合工藝的復雜性,壓力容器應用的特殊性,需要嚴格遵循工藝要求進行生產制作。本文對復合壓力容器制造工藝進行了分析,并對生產工藝中的困難、注意事項等給予了分析,包括復合工藝施工前的準備工作、復合工藝的焊接處理、復合工藝要求等,希望相關論述能夠為有關工業(yè)企業(yè)提供幫助。