陈华光
江苏金诺化工装备有限公司
摘要：近些年来复合板在工业方面得到了相对较为广泛的应用，并且在具体的使用过程中能够一定程度上取代纯不锈钢材料。本文主要是针对复合板制压力容器设计与制造过程中经常遇到的问题进行了有效地分析。
关键词：复合板；压力容器；设计；制造
前言
因为复合板强度以及耐腐蚀性耐磨性相对较强，并且复合板的制造成本相对较低，由于其该方面的优势从而使得近些年来在多个领域得到了相对较为广泛的应用。复合板有机地将基层材料还有复层材料的性能优点结合在了一起，一方面具有基层材料的结构强度与刚度，另一方面还具有复层材料的耐腐蚀性与耐磨损性的性能，从而采用复合板能够有效地减少设备的重量以及成本，具有相对较高的发展空间。在压力容器领域也得到了有效地应用，本文主要针对复合板制压力容器设计和制造过程中问题进行了有效地分析。
一、关于材料要求
复合板是由基层材料和复层材料通过爆炸、爆炸轧制、热轧等方法复合的合金材料，基层与复层之间的贴合的紧密程度对其性能方面的影响性对较大，若是复合板的基层与复层之间贴合程度相对较差，则将会导致复合板材料的防腐性能受到一定程度的影响，并且在具体的应用过程中极有可能造成材料出现鼓包以及大范围性的脱层情况的出现，以至于设备的正常运行以及安全性受到负面因素的影响。复合板材料的基层与复层之间的贴合程度相对较差还会使得设备制造过程中筒体的组对焊接质量受到一定程度的影响，特别是极易造成焊缝还有母材微裂纹的出现，从而使得设备的安全性能大幅下降。面对该些情况，在采用复合板进行生产之前，需要对复合板材料进行严格的检验，在检验的过程中可以采用超声波探伤的手段展开对复合板的具体贴合程度展开有效的检验，从而避免采用不达标的复合板材料。此外，还应当根据设备类别的具体情况以及设备所采用的介质等展开对复合板材料进行力学方面还有化学成本等方面性能的复验，从而确保压力容器主体材料各方面性能能够达到实际需求。
二、容器设计
通常情况下，不锈钢材质容器设计的厚度超过了12mm时，便需要需要考虑选择使用复合材料，在采用复合板材料作为压力容器筒体材料的时候，还应当结合介质的具体特性采用不同类型的复合板覆层材料，然后在根据所采用的材料的具体类型从而决定采用何种的焊接连接接头结构形式，对于介质具有一定程度的腐蚀性能或者耐热方面的要求应当采用在该方面性能合适的复合板材料。
三、容器的制造
在进行对复合板材料进行机械切割的过程中，应当保持复合板材料复层朝上，同时在具体切割的过程中避免造成复层表面出现受损。对于厚度超过了12mm的复合型钢板，可按装备的具体情况依次采用等离子切割、气割还有氧助熔剂切割。在完成切割以后可以用机械方式进行对热响区还有端面缺陷以及裂纹进行适当的切除，严格禁止在切割的过程中将熔渣溅到复合材料的表面上，在采取等离子切割的过程中，应当保持复合材料复层朝上的形式，由复层一侧进行有效地切割。在选择气割的形式进行切割的过程中复合材料需要保持复层朝下，采取由基层一侧进行切割。
当容器制作需要热处理时，需要对复合材料进行预热处理，并且在预热的过程中需要根据相关规定以基层材料为准从而选择合适的预热工艺，在完成容器制作以后，设计需要进行焊后热处理时，热处理规范应当根据基层材料的具体规格展开科学的选用。针对耐晶间腐蚀性能要求相对较高的相关设备，复层材料在基层材料热处理以后再展开有效地焊接。为了有效保持复合钢板原有的性能，基层和复层应进行分别焊接，所采用的焊接工艺需要与相应的材料所采用的焊接工艺保持一致性。对于复合板材料来讲，其在焊接的过程中需要增加一定的过渡层然后再进行有效地焊接，过渡层所采用的填充材料应当选择一方面能够一定程度上降低焊接缝隙金属的稀释率，另一方面还应当具有能够有效避免复层材料抗腐蚀性能以及抗裂性能和抗应力性能出现下降的情况，同时在具体的焊接过程中还应当采用能够对基层材料还有复层材料具有良好的焊接性的焊接材料。在复合材料的基层还有复层的切割以及焊接的过程中，应当在材料的复层表面进行保护涂层的涂染，从而有效地避免由于在作业过程中出现飞溅还有熔渣沾到复层材料的表面，从而使得材料的性能受到一定程度的影响。
四、容器检验
在进行对容器的具体制作阶段，需要对焊接接头进行有效的无损检测。在进行无损检测的过程中，需要对基层焊接接头根据容器的类别、设计图纸等方面的具体要求分别展开100%无损检测或者是20%局部无损检测，合格后，再进行焊接过渡层和复合层焊缝。在进行对复层贴条焊缝的无损检测的过程中，通常情况下需要100%渗透探伤。在完成容器的整体制作以后，还应当根据相关规定展开对容器的强度试验和严密性实验，对于部分复合材料类型制作的容器，通常情况下其强度试验大多是可以一次通过的，然而对于一部分复合板类型材料制作的容器在进行强度试验的过程中，因为基层与复层材料之间不易结合，通常情况下应当展开多次的强度试验，多次强度试验会对容器的具体使用周期以及质量方面存在一定程度的影响，所以在进行对该部分容器的强度试验的过程中一旦发现复层出现泄漏的情况，应当根据制造厂的实际情况，采用检漏效率相对较高的检测手段，从而尽可能的降低对容器的强度试验次数。对于现阶段经常采用的检漏手段主要有：渗透检验以及肥皂水检验还有氨渗透检验和氦质谱检漏。渗漏检验手段主要是利用清洗剂还有渗透剂以及显影剂展开对焊缝近表面开口状的缺陷展开有效的检验，然而此类型的检验方式灵敏度相对较低，仅仅适用于一般性的缺陷检测。肥皂水检验手段，其具体实施相对较为简单，并且所消耗的资源相对较少，并且在具体的检验过程中需要进行压缩空气再展开有效地检测。然而该种检验手段的灵敏程度相对较低，若是焊缝存在非穿透性的缺陷则此类型的检测手段不易检测出来。氨渗透检验手段在具体的检验过程中需要准用的氨试纸，并且将其贴在复合板的复层一侧，从而利用氨在缺陷处产生泄露并且与试纸产生反映，根据试纸内的颜色的变化进行对缺陷位置的确认，该种检验手段精度相对较高，然而该种检验方式需要对检验前后的空气展开有效地置换，若是在检验结束以后无法实现空气的完全置换，残余氨可能对基层产生一定程度的应力腐蚀，以至于设备的使用周期受到一定程度的影响。氦质谱检漏手段主要是采用全自动氦质谱检漏设备，由检漏孔进行氦气的输入，并且在容器中采用灵敏度相对较高的检漏设备从而能够较为快速寻找出漏点，该种检漏方式效率相对较高，并且对于基层材料的性能具体影响相对较小，然而成本相对较高。
结束语
采用复合板材料进行对压力容器的制作，由于其强度高耐腐蚀性以及耐磨性能相对较高，从而使得其具有了巨大的发展空间。随着其应用范围的不断扩大，其制造方面的技术还有工艺也在随着得到有效地发展。
参考文献：
〔1〕刘巍SA516-70+SA240-TP316L不锈复合钢板的焊接。中国锅炉压力容器安全,2017(1)。
〔2〕张日恒铜—钢异种金属材料的焊接工艺。压力容器,2018(9)。