江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院 江苏扬州 225003
摘要：不锈钢复合板由于其良好的经济性，在当前压力容器的制造中得到了广泛的应用。不锈钢耐腐蚀层保证了耐腐蚀性能，因此，不锈钢基层可以选择强度更高的钢质底板，有效减小了钢板的厚度，从而降低不锈钢制作过程中的成本和制造难度。然而，由于不锈钢涂层板属于双金属材料，因此，在焊接过程中存在很大的电位差，并且两层之间存在过渡层，焊接工人焊接不当会导致焊缝的强烈电化学腐蚀。耐腐蚀的局部层由于失去连续性而同时产生裂缝，不锈钢复合板结构易于破裂，在严重的情况下会导致严重的使用质量事故。
关键词：不锈钢复合板；压力容器；焊接技术
不锈钢结构中复合板是两种材料的复合。两种材料的成分的物理性质和化学结构存在很大的差异，因此，复合压力容器制造过程的每个步骤都至关的重要。复合板压力容器的制造中，最重要的工艺之一就是焊接，而不锈钢复合压力容器的耐腐蚀性和使用寿命与焊接直接相关。因此，不锈钢复合板的焊接人员，需要对不锈钢复合板结构进行深层次的分析，根据不同压力容器的焊接需要，选择相适应的焊接方式，实现不锈钢复合板压力容器较高的实用性能。
一、不锈钢复合板压力容器焊接技术的意义
不锈钢复合板容器，是由两种材料组成组织结构，除了需要考虑焊接的技术的选择，还有重要的是要考虑焊接不同材料的问题。在此过程中，将为复杂层生成基础层进行一定程度的稀释，以使层中的聂和铬含量降低，并逐渐开始发生腐蚀层扩散的问题，在焊缝中形成脱碳层和碳改善层，最终导致热影环的区域变软。金属的特性将直接影响焊接的过程，而过渡层是异质钢焊缝，可焊性将直接决定其他两层的金属填充量和物理性质和化学性质等[1]。
二、不锈钢复合板压力容器焊接技术浅析
1.不锈钢结构复合板的热轧复合法
不锈钢结构复合板的热轧复合法，主要可以分为以下两种：1.抛光钢板的结合面+抛光不锈钢板的结合面+氧化铬粉末或均匀分布的氧化锆+结合面抛光不锈钢+结合面基板重叠，并且，两个底板层用钢带焊接，通过吸气实现脱氧和反硝化，然后进行结构的绑扎。最后，将密封的钢带移走并成型，可以同时获得两个复合板，这种方法适用于一般厚度的基板和耐腐蚀的合金薄板的热粘合。2.基本钢板结构+不锈钢接合面的抛光处理，用于不锈钢接合面的抛光需要复合耐蚀的合金板+均匀的氧化铬绝缘层或氧化铬进行镀铬+表面抛光的钢板（仅用于密封，一旦使用，废后使用），将两层钢板用钢板焊接，通过抽气热轧，然后将密封的钢板去除。这种方法一次只能获得一个复合板，适用于厚板（通常大于200 mm）和耐腐蚀合金板的复合材料[2]。
2.不锈钢结构复合板的爆炸复合法
爆炸性化合物的商业应用始于1960年代，年产量约为一万三千吨。爆炸复合法主要适用于难以组成的热轧性材料。爆炸复合步骤为：使用炸药进行表面抛光，在复合层和基础层之间保持较小的空间（大约是复合层的厚度），将炸药均匀地散布在复合材料层中，炸药的数量由不同的材料，厚度和复合材料区域决定决定爆炸性复合板的特性。爆炸复合法通常不适合3mm以下的耐腐蚀合金薄板，化合物爆炸性复合材料界面呈波浪形，振幅从起点开始增加。如果振幅超过复合层的厚度，则复合层将撕裂。当焊接的位置难以焊接，则应该选择相对应的特殊焊接方式来实现复合板的焊接。该方法可以有效地克服爆炸性复合材料引起的撕裂等缺陷，同时，热轧可以消除基板与复合层之间产生的裂纹[3]。
3.不锈钢结构复合板的堆焊复合法
在不锈钢结构复合板制造的早期，涂层焊接常被用于制造容器制造所需的复合板。如今，堆焊复合法表面技术已直接应用于容器外壳或容器或气缸的耐腐蚀复合材料层的最终密封。堆焊表面法表面技术，还可以被应用于修复不锈钢腐蚀损坏的复合容器和修复热轧复合板的不锈钢复合层。是否表面能够满足焊接位置条件，需要不锈钢复合板结构满足相对应的位置条件。除此之外，不锈钢复合板结构的焊接位置、耐腐蚀合金的种类和稀释率、不锈钢复合板的经济效益都直接影响了堆焊复合法的使用。不锈钢复合板表面，通常通过向下电焊来完成。当焊接的位置，焊接技术使用困难或在所有位置都需要焊接时（例如，无法焊接容器的内壁时），通常选择GMAW或GTAW来进行复合板结构的焊接，以满足稀释率和两倍情况下的总覆盖率。在进行堆焊复合法时，首先要考虑经济厚度，其次要考虑堆焊的焊接效率。焊接人员通常可以通过同时焊接多个焊炬，来增加焊接的效率[4]。
结束语：总的来说，为了确保不锈钢复合板的压力容器制造过程中的焊接质量，焊接人员有必要选择合适的焊接材料，并进行正确焊接加工，以确保不锈钢结构的合理的焊接坡度设计，并进行在复杂层和基础层之间，以正确的顺序进行每个链接的焊接工作。不锈钢结构的过渡层，是所有焊接工作的重点，过渡层的质量问题将直接影响产品的质量。在实践中，不锈钢结构的焊接人员必须集中注意上述几点，以保证焊接质量。
参考文献：
[1]侯仰博. 奥氏体不锈钢复合板不同冷却条件的焊接工艺研究[J]. 金属材料与冶金工程, 2017(1):39-43.
[2]冯健, 侯国亭, 刘献甫, et al. 爆炸焊接金属复合板厚度与压力容器设计厚度关系探讨[J]. 冶金丛刊, 2017(10):111-115.
[3]戴永成. 镍-钢复合板压力容器焊接裂纹的分析及优化工艺[J]. 化工设备与管道, 2018(3):55-55.
[4]邵建勇, 杨爱元, 孙爱楠, et al. 304/Q235B爆炸焊接不锈钢复合板的热处理工艺研究[J]. 热加工工艺, 2017(23):250-253.
[5]钱景.不锈钢复合板压力容器焊接技术的研究[J].区域治理,2018,(36):178.?
论文作者:柏晶晶
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
标签：复合板论文; 不锈钢论文; 压力容器论文; 钢结构论文; 厚度论文; 钢板论文; 耐腐蚀论文; 《防护工程》2019年16期论文;