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(duì)此,本文對(duì)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。
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?gòu)?fù)合鋼板和非金屬?gòu)?fù)合鋼板。金屬?gòu)?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。
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(duì)低廉,以獲得最大利益。針對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)于復(fù)合鋼板的型號(hào),是較難尋找的工作。其次,針對(duì)壓力容器的制作,通常需要額外制定鋼板的型號(hào),對(duì)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(duì)于技藝的要求也相對(duì)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(duì)此,有必要給予工藝流程適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。
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(zhǎng)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(jiǎn)體以及封頭時(shí),需要根據(jù)容器的長(zhǎng)寬得到材料的長(zhǎng)度L寬度B。(2)在基于容器尺寸得到長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)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(cè)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。
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(jiǎn)體進(jìn)行對(duì)接,這就要求封頭與簡(jiǎn)體具有一致性。為了達(dá)到一致性特點(diǎn),一般優(yōu)先對(duì)封頭給予加工,封頭加工好后,再結(jié)合實(shí)際情況,對(duì)封頭中經(jīng)予以調(diào)節(jié),然后再確定簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)體下料工作中,由封頭直徑確認(rèn)簡(jiǎn)體直徑是不科學(xué)的,不可取。因此,在制作簡(jiǎn)體的過程中,應(yīng)結(jié)合簡(jiǎn)體進(jìn)行卷圓,此過程中,簡(jiǎn)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(jiǎn)體的周期。
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(duì)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(duì)基層的焊接應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行,在基層焊接完成后,對(duì)基層的實(shí)際情況給予檢測(cè),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(duì)基層面給予吃。再焊接復(fù)層,復(fù)層若存在較多、長(zhǎng)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(duì)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(duì)復(fù)層給予焊接。需要注意的是,在對(duì)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。
(1)在對(duì)復(fù)合鋼板江南西加工時(shí),需要注重對(duì)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(duì)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(jiǎn)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(zhǎng),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(duì)縫隙的檢測(cè),可以結(jié)合超聲檢測(cè)發(fā)或射線檢測(cè)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。
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(duì)復(fù)合壓力容器制造工藝進(jìn)行了分析,并對(duì)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。