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【摘 要】 应用复合钢板的压力容器制造工艺有众多要求，制造具有一定特殊性，为更好的提升其制造工艺，本文对复合钢板的压力容器的制造相关工艺进行了分析研究。
【关键词】 复合钢板；压力容器；制造工艺前言：
压力容器在当前的社会发展中广泛的应用在各个产业之中，常用的压力容器在制造中一般都是采用普通鋼板为基层，通过在普通钢板内表面通过爆炸复合或机械轧制覆盖有色金属或者其他材质钢板形成复合钢板。在制造的过程中普通钢板作为压力锅炉的主要基层，因此一般要求具有足够的强度和刚度，同时复层要具有良好的抗腐蚀性和耐热性。目前，通过大量的铬或铬镍不锈钢、镍基合金、铜基合金或钛板综合利用，确保复合钢板应用效率的合理应用。因此在复合钢板的应用中，一般都是采用优质或者特殊的金属组成，这样不但能够提高大量的不锈钢和各种贵重金属的应用，而且能够在保证技术要求的前提之下大大的降低了造价成本，合理的体现了压力锅炉应用的经济价值。
一、材料准备阶段
材料准备阶段是整个制造工艺的基础，是其后下料、拼接、焊接阶段顺利完成必不可少的。复合板应选用有相应资质和成熟工艺厂家进行制造，所使用的复层和基层材料应满足相应标准要求并能提供材质保证书。复合板复合后应校平并进行回火消除应力，复合板还应进行100%超声波检测来检查基层和复层的结合率，未结合率应不能大于5%，同时复合板复合界面的结合剪切强度应不小于210MPa。如果对耐腐蚀性有较高要求，应进行复层的晶间腐蚀试验，以保证耐腐蚀性能能满足要求。层表面不得有结疤、裂纹、夹杂、折叠等缺陷，如果发现这些缺陷应进行打磨处理，去除缺陷后如果复层厚度小于允许的最小厚度应进行补焊处理，复层表面合格后应进行酸洗钝化。材料准备时还应考虑后续焊接工艺评定和产品焊接试板用料。
二、复合板封头的制造
复合板封头应整体冲压成形，如果因封头尺寸大，不能整体冲压成形的，应压制瓜瓣板和顶板并拼焊成形。封头如果是冷压成形，成形后需要进行消应力热处理，如果是热压成形，如果终压温度在基层的Ac3线以上可以不进行消应力热处理。热压和热处理时还应考虑加热对复层材料的影响，应避免复层被氧化或在高温下吸收有害气体导致复层耐腐蚀性能下降。分瓣成形的封头还应用压力机进行冷校形，并对瓜瓣板和顶板进行预组装，保证焊接处错变量小于2mm和复层厚度的50%。成形后的封头还应进行100%超声检测结合率。
三、筒体下料和筒体排板
筒体下料：为了保证筒体与封头在焊接的时候顺利对接，在筒体下料的时候，应该注意筒体与封头直径的把握，二者的直径应该相同。一般可以先根据需求加工好封头，再根据加工好的封头的中径来确定筒体的尺寸大小。如果是均质板，那按照封头的中径来展开是可行的，在展开的时候不会出现筒体与封头焊接的时候环缝错边量过大的问题。如果是复合板，就会出现筒体直径与封头直径不一，造成环缝错边量超标过大。所以，复合钢板压力容器的筒体下料尺寸按照封头中径来展开是行不通的，是不合理的。板材在复合的过程中，不可避免地会产生弯曲，弯曲时中性层应力为0并且周长是不变的，所以在下料的时候，按照封头的中性层来确定筒体的展开长度是比较合理的。复合钢板筒体和封头的中性层所处的直径应该要小于中径，筒体的展开长度应该从L=π（Di+2Yh）的计算中得到，这一公式中Di为封头的实测直径，Yh为封头的中性层距离内壁的长度。在筒体与封头焊接的过程中，不管是采用哪种焊接方式，一般来说筒体与封头在对接时候出现的错边值应该有一个数值范围，这一范围不应大于2mm，也不应大于钢板复层厚度的50%。
筒体排板：首先，以顺时针方向展开已经下好料的筒体。其次，根据实际的要求和需要在筒身部分相应的标出接管孔的位置，再在接管孔的位置处确定孔径。最后，确定板材的尺寸长度和宽度。确定板材的长度和宽度是以纵环焊缝错开接管孔为根据，其与边缘的距离应该大于100mm。筒体排板是为了下一步的进行，只有按规格排好板，下面的工作才能进行得顺利。
四、焊接
在复合钢板压力容器的制造焊接中，不同的材质、坡口尺寸大小、接头型式、施工条件等可以采用不同的焊接材料和焊接方法，一般而言，常用的焊接方法主要有氩弧焊、埋弧自动焊、手工电弧焊等。对于Q345R与06Cr19Ni10复合板而言，基层可以用J507、J507R焊条，焊好之后，要在复层侧面用砂轮进行打磨。复层可以用A132焊条。过渡层可以用A302或是A402焊条，在焊过渡层的时候应该尽量采用较小的线能量，为了避免焊接的时候基层的金属被带到复层，从而导致焊缝缺陷，，焊接的顺序是，先焊好内侧基层焊缝，然后再反过来外侧清根，在清理好不需要的焊接遗留物之后，再按要求把基层焊缝填满。在进行下一步的焊接之前要保证上一步焊接是做到位的，在完满地焊好基层之后，焊内侧过渡层之前，要用砂轮打磨焊好的基层，这样内侧过渡层的焊接才会进行得顺利，最后再焊复层。在焊接过程当中需要十分注意的有：内侧基层的焊接温度需要严格控制，不能直接焊到复层，而应该使它距离复层面1～1.5mm。过渡层的焊接中，焊缝只需要焊一层，它的熔焊金属应该要全部覆满基层，避免造成焊缝缺陷，影响焊接效果和产品质量。 如果是如钛钢复合板这样难以熔焊的异种金属复合板，需要注意在制备焊接坡口要从坡口端面向内至少去除25mm宽度的复合层，并用稀硝酸检测是否有复层金属残留，如果有残留需打磨去除，否则复层金属进入基层焊缝会产生超标缺陷。基层焊接时焊缝附近复层上应用耐高温材料覆盖，防止飞溅污染。如果基层需要焊前预热，应控制预热温度和对复层进行防氧化保护，避免复层被氧化。基层焊接好后应单独对基层焊缝进行无损检测，如果基层焊缝有需要返修的内部缺陷，应尽量从基层侧进行挖除。
五、复合钢板的压力容器制造工艺中需要注意的事项
第一，在复合钢板的切割、弯曲等时候，要注意复层的位置，一般需要把复层放在其他层的下面，在必要的时候，还应该设一个保护层，以防止位于上层的材料在切割、弯曲的时候划伤，产生缺陷，不利于复合。第二，在复合钢板的弯曲加工过程中，如果是冷卷加工就不需要特别注意，如果是热加工的话，需要注意的事项有：加热之前要保证钢板的平整，加工的燃料要严格地把关，一般选用含硫较低的燃料。加热时要注意加热温度均匀，防止渗碳，同时还要避免在敏化温度内加热，那样会产生晶间腐蚀。加热气氛应为弱氧化性，而不是还原性。加热的时间要控制好。第三，由于复合钢板基层和复层两种金属的属性不一样，热膨胀系数不同，在经过热处理后残留的应力有可能会变大，在必要的时候要采取措施去消除应力。第四，在焊接的过程中，因为基层焊缝会稀释复层焊缝，从而容易降低焊缝中金属元素的含有量，导致焊接质量不过关等情况。所以在焊接的时候要采用含铬、镍高的焊条，以得到双向组织的焊缝，避免焊接冷裂纹的出现。焊接前要先确保焊接管路当中没有空气的残余，当焊接的时候，要保证保护气体的足够，避免焊接区域有空气进入。
结语：
复合钢板的压力容器制造目前还存在不少问题，制造工艺还需进一步加强研究以便获得提升，促进复合钢板压力容器制造业的良好发展。
参考文献：
[1]魏得胜.压力容器制造质量控制探究[J].中国石油和化工标准与质量，2011（08）.
[2]李跃辉.压力容器对接焊缝超声波探伤的研究[J].现代制造技术与装备，2011（03）.
[3]杜俊香.压力容器的监督检验问题探讨[J].科技创新导报，2011（18）.
【关键词】 复合钢板；压力容器；制造工艺前言：
压力容器在当前的社会发展中广泛的应用在各个产业之中，常用的压力容器在制造中一般都是采用普通鋼板为基层，通过在普通钢板内表面通过爆炸复合或机械轧制覆盖有色金属或者其他材质钢板形成复合钢板。在制造的过程中普通钢板作为压力锅炉的主要基层，因此一般要求具有足够的强度和刚度，同时复层要具有良好的抗腐蚀性和耐热性。目前，通过大量的铬或铬镍不锈钢、镍基合金、铜基合金或钛板综合利用，确保复合钢板应用效率的合理应用。因此在复合钢板的应用中，一般都是采用优质或者特殊的金属组成，这样不但能够提高大量的不锈钢和各种贵重金属的应用，而且能够在保证技术要求的前提之下大大的降低了造价成本，合理的体现了压力锅炉应用的经济价值。
一、材料准备阶段
材料准备阶段是整个制造工艺的基础，是其后下料、拼接、焊接阶段顺利完成必不可少的。复合板应选用有相应资质和成熟工艺厂家进行制造，所使用的复层和基层材料应满足相应标准要求并能提供材质保证书。复合板复合后应校平并进行回火消除应力，复合板还应进行100%超声波检测来检查基层和复层的结合率，未结合率应不能大于5%，同时复合板复合界面的结合剪切强度应不小于210MPa。如果对耐腐蚀性有较高要求，应进行复层的晶间腐蚀试验，以保证耐腐蚀性能能满足要求。层表面不得有结疤、裂纹、夹杂、折叠等缺陷，如果发现这些缺陷应进行打磨处理，去除缺陷后如果复层厚度小于允许的最小厚度应进行补焊处理，复层表面合格后应进行酸洗钝化。材料准备时还应考虑后续焊接工艺评定和产品焊接试板用料。
二、复合板封头的制造
复合板封头应整体冲压成形，如果因封头尺寸大，不能整体冲压成形的，应压制瓜瓣板和顶板并拼焊成形。封头如果是冷压成形，成形后需要进行消应力热处理，如果是热压成形，如果终压温度在基层的Ac3线以上可以不进行消应力热处理。热压和热处理时还应考虑加热对复层材料的影响，应避免复层被氧化或在高温下吸收有害气体导致复层耐腐蚀性能下降。分瓣成形的封头还应用压力机进行冷校形，并对瓜瓣板和顶板进行预组装，保证焊接处错变量小于2mm和复层厚度的50%。成形后的封头还应进行100%超声检测结合率。
三、筒体下料和筒体排板
筒体下料：为了保证筒体与封头在焊接的时候顺利对接，在筒体下料的时候，应该注意筒体与封头直径的把握，二者的直径应该相同。一般可以先根据需求加工好封头，再根据加工好的封头的中径来确定筒体的尺寸大小。如果是均质板，那按照封头的中径来展开是可行的，在展开的时候不会出现筒体与封头焊接的时候环缝错边量过大的问题。如果是复合板，就会出现筒体直径与封头直径不一，造成环缝错边量超标过大。所以，复合钢板压力容器的筒体下料尺寸按照封头中径来展开是行不通的，是不合理的。板材在复合的过程中，不可避免地会产生弯曲，弯曲时中性层应力为0并且周长是不变的，所以在下料的时候，按照封头的中性层来确定筒体的展开长度是比较合理的。复合钢板筒体和封头的中性层所处的直径应该要小于中径，筒体的展开长度应该从L=π（Di+2Yh）的计算中得到，这一公式中Di为封头的实测直径，Yh为封头的中性层距离内壁的长度。在筒体与封头焊接的过程中，不管是采用哪种焊接方式，一般来说筒体与封头在对接时候出现的错边值应该有一个数值范围，这一范围不应大于2mm，也不应大于钢板复层厚度的50%。
筒体排板：首先，以顺时针方向展开已经下好料的筒体。其次，根据实际的要求和需要在筒身部分相应的标出接管孔的位置，再在接管孔的位置处确定孔径。最后，确定板材的尺寸长度和宽度。确定板材的长度和宽度是以纵环焊缝错开接管孔为根据，其与边缘的距离应该大于100mm。筒体排板是为了下一步的进行，只有按规格排好板，下面的工作才能进行得顺利。
四、焊接
在复合钢板压力容器的制造焊接中，不同的材质、坡口尺寸大小、接头型式、施工条件等可以采用不同的焊接材料和焊接方法，一般而言，常用的焊接方法主要有氩弧焊、埋弧自动焊、手工电弧焊等。对于Q345R与06Cr19Ni10复合板而言，基层可以用J507、J507R焊条，焊好之后，要在复层侧面用砂轮进行打磨。复层可以用A132焊条。过渡层可以用A302或是A402焊条，在焊过渡层的时候应该尽量采用较小的线能量，为了避免焊接的时候基层的金属被带到复层，从而导致焊缝缺陷，，焊接的顺序是，先焊好内侧基层焊缝，然后再反过来外侧清根，在清理好不需要的焊接遗留物之后，再按要求把基层焊缝填满。在进行下一步的焊接之前要保证上一步焊接是做到位的，在完满地焊好基层之后，焊内侧过渡层之前，要用砂轮打磨焊好的基层，这样内侧过渡层的焊接才会进行得顺利，最后再焊复层。在焊接过程当中需要十分注意的有：内侧基层的焊接温度需要严格控制，不能直接焊到复层，而应该使它距离复层面1～1.5mm。过渡层的焊接中，焊缝只需要焊一层，它的熔焊金属应该要全部覆满基层，避免造成焊缝缺陷，影响焊接效果和产品质量。 如果是如钛钢复合板这样难以熔焊的异种金属复合板，需要注意在制备焊接坡口要从坡口端面向内至少去除25mm宽度的复合层，并用稀硝酸检测是否有复层金属残留，如果有残留需打磨去除，否则复层金属进入基层焊缝会产生超标缺陷。基层焊接时焊缝附近复层上应用耐高温材料覆盖，防止飞溅污染。如果基层需要焊前预热，应控制预热温度和对复层进行防氧化保护，避免复层被氧化。基层焊接好后应单独对基层焊缝进行无损检测，如果基层焊缝有需要返修的内部缺陷，应尽量从基层侧进行挖除。
五、复合钢板的压力容器制造工艺中需要注意的事项
第一，在复合钢板的切割、弯曲等时候，要注意复层的位置，一般需要把复层放在其他层的下面，在必要的时候，还应该设一个保护层，以防止位于上层的材料在切割、弯曲的时候划伤，产生缺陷，不利于复合。第二，在复合钢板的弯曲加工过程中，如果是冷卷加工就不需要特别注意，如果是热加工的话，需要注意的事项有：加热之前要保证钢板的平整，加工的燃料要严格地把关，一般选用含硫较低的燃料。加热时要注意加热温度均匀，防止渗碳，同时还要避免在敏化温度内加热，那样会产生晶间腐蚀。加热气氛应为弱氧化性，而不是还原性。加热的时间要控制好。第三，由于复合钢板基层和复层两种金属的属性不一样，热膨胀系数不同，在经过热处理后残留的应力有可能会变大，在必要的时候要采取措施去消除应力。第四，在焊接的过程中，因为基层焊缝会稀释复层焊缝，从而容易降低焊缝中金属元素的含有量，导致焊接质量不过关等情况。所以在焊接的时候要采用含铬、镍高的焊条，以得到双向组织的焊缝，避免焊接冷裂纹的出现。焊接前要先确保焊接管路当中没有空气的残余，当焊接的时候，要保证保护气体的足够，避免焊接区域有空气进入。
结语：
复合钢板的压力容器制造目前还存在不少问题，制造工艺还需进一步加强研究以便获得提升，促进复合钢板压力容器制造业的良好发展。
参考文献：
[1]魏得胜.压力容器制造质量控制探究[J].中国石油和化工标准与质量，2011（08）.
[2]李跃辉.压力容器对接焊缝超声波探伤的研究[J].现代制造技术与装备，2011（03）.
[3]杜俊香.压力容器的监督检验问题探讨[J].科技创新导报，2011（18）.