不锈钢复合钢板(论文)已排版

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1、浅谈不锈钢及复合钢板的压力容器设计与施工技术摘要：本文介绍不锈钢及复合钢板的压力容器设计与施工技术。关键字：不锈钢及复合钢板；设计；施工方案。1.前言不锈钢及复合钢板是一种以碳钢为基体单面或双面整体连续地包覆2~16mm不锈钢的金属高效材料。它充分发挥两种材料特性优势，既具有不锈钢的耐腐蚀、耐磨性、抗磁性、豪华性和装饰性；又具有碳钢良好的可焊性、成型性、拉延性和导热性，因而它是一种多功能材料。同时由于它可节约不锈钢，可降低成本，价格低廉，因而被广泛用于石油、化工、制盐制碱等国民经济各行各业，用于取代全不锈钢，甚至取代B30铜和蒙及尔合金，具有巨大的社会经济效益。2.不锈钢复合钢板压力

2、容器设计2.1材料的选择及要求a)基材基材主要作用是是承受载荷的部分，其技术要求（如交货状态、力学性能检验率、超声波检测）应该符合GB150或JB4732的规定，以锻件为基材时，应采用Ⅲ级或Ⅳ级锻件。基材的标准抗拉强度下限值大于或等于540MPa的复合板，须经技术评定后才能使用[1]。b)覆材覆材是与介质直接接触的部分，主要利用其耐腐蚀、耐磨性、抗磁性等特点。覆材选用的不锈钢板，对不计入强度计算的奥氏体型不锈钢覆材，可选用GB24511以外的国家标准中的钢材，该覆材钢号的技术要求（如磷、硫含量，强度指标等）允许低于GB24511相应钢号的规定[2]。选择覆材时，应考虑容器内的介质对覆

3、层不锈钢的影响，比如应力腐蚀和晶间腐蚀等。c)常见复合钢板选取可按表一进行选择：表一覆材和基材[1]覆材基材标准号牌号示例标准号牌号示例GB/T2054YB/T5253YB/T5253N5N6N7NCu30NS111NS112NS142NS312NS334NS335GB713Q245R,Q345R,15CrMoRJB472616Mn,20MnMo,15CrMoGB353116MnDRJB472716MnDGB24511S31603JB472800Cr17Ni14Mo22.2设计及技术要求的提法1）按照工艺专业所提委托，选择合适的基材和覆材，并且根据所提设计参数计算基层材料的厚度。确定

4、基层名义厚度时应考虑容器的强度以及刚度等问题，须留有适当的安全余量。在确定覆层厚度时应满足以下两点的要求：①覆材厚度为2mm~16mm[1]；②基材最小厚度为6mm，且基材厚度与覆材厚度之比通常不小于3[1]。2）复合钢板压力容器设计中常常需要涉及的对制造、检验和验收的要求主要有：钢板的超声复验、焊接接头无损检测比例、力学性能、冲击试验、结合状态检验及弯曲性能检验、是否需要做焊接试板、是否需要进行热处理等。①超声波检测复合板应经超声波检测，扫查方式采用100%扫查。其结合状态应符合表二的规定。表二结合状态[1]级别代号单个未结合指示长度，mm单个未结合区面积，cm2未结合率，%B10

5、00B2≤50≤20≤2B3≤75≤45≤5②力学性能复合板复合界面的结合剪切强度不小于210MPa，对于双面复合板，分别保留不同侧覆材进行剪切试验。复合板一般只保留一种覆材进行拉伸试验，当基材厚度大于40mm或需方指定时，只进行基材的拉伸试验。复合板只进行基材的冲击试验，冲击温度和冲击功应符合基材标。③准的规定。如基材标准中无冲击试验要求，则复合板不进行冲击试验。④弯曲性能单面复合板内弯曲（覆材表面受压）和外弯曲（覆材表面受拉）试验，双面复合板外弯曲（两种覆材表面分别受拉）试验，其结果应符合表三的规定。基材为锻件的复合板不进行弯曲试验。表三弯曲性能[1]弯曲角度弯曲直径合格标准18

6、0°内弯曲按基材标准的规定，外弯曲d=4a（d为弯曲直径，a为试样厚度）在弯曲部分的外侧不得有裂纹，复合界面不得有分层1.不锈钢复合钢板焊接1.1焊前准备①下料不锈钢复合钢板的下料宜采用机械加工方法，也可以采用等离子弧切割、氧熔剂切割、气割（从基层表面起割）等方法。采用这些方法下料时，应留有适当的加工余量。②接头形式不锈钢复合钢板焊接接头主要采用对接和角接两种形式。③焊前清理焊前应采用机械方法及有机溶剂清除焊丝表面和焊接坡口应不小于20mm范围内的油污、锈迹、金属屑、氧化膜及其它污物。多层焊道时，应清除前道焊缝表面的熔渣和缺陷等。3.2焊条选择由于不锈钢复合钢板自身所具有的特点，其焊

7、接材料的选择可按表四进行选择表四焊接材料[3]母材焊条电弧焊埋弧焊气体保护焊类别牌号焊丝焊剂焊丝气体基材AA1Q235B、Q235C、20、Q245R、CCS-A、CCS-BE4303、E4315、E4316H08AH08MnAHJ431SJ101H10Mn2H08Mn2SiACO2或ArA2Q345、Q345RE5003、E5015、E5016H08MnAH10Mn2H10MnSiH10MnSiAH08Mn2MoAHJ431HJ430HJ350SJ101