0000195 不锈钢复合钢板封头热压成型.pdf

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如南 NT V0】.30 No.1 Jan.2001 文章编号:1000-7466(2001)01—0044—02 不锈钢复合钢板封头热压成型 麦穗华 (广州广重企业集匝公司 ,广东 广州 510252) 词:封头;热压成型;温度控制 中图分 类号 :TQ 050.6 文献 标识 码 :B 不锈钢复合铜板由较薄的复层及较厚的基层通 过轧制或爆炸等方法复合而成 。其中复层满足了耐 腐蚀性 的 要求 ,而基 层 是利 用相 对 复层 成 本 低得 多 的碳 素钢 或低 合金钢 来满足强 度方 面的 要求 。由于 其 良好的经济性而被广泛甩于石油化工和海水淡化 等行业 的压力容 器制造 。 压力容器不锈钢复合钢板封头压制分为冷压和 热压 。因设备条件 的限 制 ,对于 基层厚 度大 于 8 mm 的不 锈钢 复合 钢 板封 头 的压制 ,我公 司 一般 采 用热 压成型。由于奥氏体不锈钢在 550~850℃缓慢冷却 时,晶界有高铬的碳化物Cr23C6析出,造成碳化物 邻近部分贫铬,引起晶间腐蚀的倾向 因此,压制过 程 中工件 跨越 这 一温度 范 围时 必须 加 以控 制 ,否则 旦产生晶间腐蚀倾向,将会在腐蚀介质的使用场 合加速容器 内壁的腐蚀 ,从而使容器的使甩寿命大 为缩短。鉴于此,封头的热压必须在850℃以上完 成 ,对大型薄壁封头而言,由于零件表面积大、散热 快,达到这一要求具有一定的难度 笔者将以 00Cr17Ni14Mo2(奥氏体型不锈钢)+Q235一A,内径 3200 mm,壁厚 (3+14)ⅡⅡn的大型薄壁封头热压 工 艺为例予 以说 明 。 1 热压准备 (1)压制毛坯前,应对焊接接头进行 100 超声 波探伤(基层)及表面渗透探伤(复层),直至合格。 (2)将毛坯冷压至封头曲面深度的1/3,见图1。 (3)将复层表面油污及其它附着物清除干净 。 (4)为避免封头加热时复层表面发生氧化 ,在复 层均匀涂上厚度为 0.2~O.3 mm的抗氧化涂料。 2 热压 2.1 工艺要求 对于 00Cr17Ni14Mo2+Q235一A封 头的热压 , 初始温度按 Q235一A的热压温度,即 930~950℃, 终压温度(e/J脱模时的温度)不得低于850℃,如果 温度 降至接近 850℃仍未能压制成型,则应迅速 回 炉 内加热后再压制。为避免复合钢板的复层与基层 结 合 强度及 复 层耐 腐 蚀性 能 的下 降 ,应 尽 量缩 短 加 时间,炉内保温时 间控制在 20 rnin以内,且重新 加热次数不得超过 2次 工件 在 550~850℃要迅速 升温或冷却 图 1 毛坯冷压图 2.2 工序 (1)为加快工件升温速度且保证受热均匀,工件 须待炉膛加热至380℃以后方可入炉加热,炉内不 应同时加热其他工件 ,并通过适当凋节喷油量,使工 件在15min之内达到930~950℃ (2)在加热工件的同时,将凹模预热至450 550 ℃ 。 (3)zlif l:出炉时,先将已预热的凹模置于压床就 位,然后迅速将工件送至凹模进行压制,利用凹模热 量减缓工件的降温速度 。工件从出炉至压制完成(工 件脱模),控制 在 3rmn之 内,以保证终压温度高于 850 ℃ 。 (4)按图2所示炉温曲线控制工件的加热 (5)为避免复层材料产生晶间腐蚀倾向,工件压 收稿 日期 :2000-08-16 作者简介:麦穗华(1058-),女(汉族),广东人,工程师,工学学士,从事压力容器设计制造工怍。 维普资讯 http://www.cqvip.com

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象 堋 赢 如南 NT V0】.30 No.1 Jan.2001

文章编号:1000-7466(2001)01—0044—02

不锈钢复合钢板封头热压成型

麦穗华

(广州广重企业集匝公司,广东 广州 510252)

关 键 词:封头;热压成型;温度控制

中图分类号:TQ 050.6 文献标识码:B

不锈钢复合铜板由较薄的复层及较厚的基层通

过轧制或爆炸等方法复合而成。其中复层满足了耐

腐蚀性的要求,而基层是利用相对复层成本低得多

的碳素钢或低合金钢来满足强度方面的要求。由于

其良好的经济性而被广泛甩于石油化工和海水淡化

等行业的压力容器制造。

压力容器不锈钢复合钢板封头压制分为冷压和

热压。因设备条件的限制,对于基层厚度大于8 mm

的不锈钢复合钢板封头的压制,我公司一般采用热

压成型。由于奥氏体不锈钢在550~850℃缓慢冷却

时,晶界有高铬的碳化物Cr23C6析出,造成碳化物

邻近部分贫铬,引起晶间腐蚀的倾向 因此,压制过

程中工件跨越这一温度范围时必须加以控制,否则 一 旦产生晶间腐蚀倾向,将会在腐蚀介质的使用场

合加速容器内壁的腐蚀,从而使容器的使甩寿命大

为缩短。鉴于此,封头的热压必须在 850℃以上完

成,对大型薄壁封头而言,由于零件表面积大、散热

快,达到这一要求具有一定的难度 笔者将以

00Cr17Ni14Mo2(奥氏体型不锈钢)+Q235一A,内径

3 200 mm,壁厚(3+14)ⅡⅡn的大型薄壁封头热压

工艺为例予以说明。

1 热压准备

(1)压制毛坯前,应对焊接接头进行 100 超声

波探伤(基层)及表面渗透探伤(复层),直至合格。

(2)将毛坯冷压至封头曲面深度的1/3,见图1。

(3)将复层表面油污及其它附着物清除干净。

(4)为避免封头加热时复层表面发生氧化,在复

层均匀涂上厚度为0.2~O.3 mm的抗氧化涂料。

2 热压

2.1 工艺要求

对于 00Cr17Ni14Mo2+Q235一A封头的热压,

初始温度按Q235一A的热压温度,即930~950℃,

终压温度(e/J脱模时的温度)不得低于850℃,如果

温度降至接近850℃仍未能压制成型,则应迅速回

炉内加热后再压制。为避免复合钢板的复层与基层

结合强度及复层耐腐蚀性能的下降,应尽量缩短加

热时间,炉内保温时间控制在20 rnin以内,且重新

加热次数不得超过2次 工件在550~850℃要迅速

升温或冷却

图 1 毛坯冷压图

2.2 工序

(1)为加快工件升温速度且保证受热均匀,工件

须待炉膛加热至380℃以后方可入炉加热,炉内不

应同时加热其他工件,并通过适当凋节喷油量,使工

件在15 min之内达到 930~950℃

(2)在加热工件的同时,将凹模预热至 450

550℃。

(3)zlifl:出炉时,先将已预热的凹模置于压床就

位,然后迅速将工件送至凹模进行压制,利用凹模热

量减缓工件的降温速度。工件从出炉至压制完成(工

件脱模),控制在3 rmn之内,以保证终压温度高于

850℃。

(4)按图2所示炉温曲线控制工件的加热

(5)为避免复层材料产生晶间腐蚀倾向,工件压

收稿日期:2000-08-16

作者简介:麦穗华(1058-),女(汉族),广东人,工程师,工学学士,从事压力容器设计制造工怍。

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第 1斯 麦穗华:不锈钢复台钢板封头热压成型 ·45·

制成型后,可甩两台600~800 mm的大风扇同时对

工件吹风,使其在 3 min之内降至550℃以下。

l5 25 45

时 i

图2 炉温曲线图

3 检验

封头在加热及压制过程中焊接接头是否产生超

标缺陷,为此应对拼接接头进行lO0%超声波探伤

及20 x射线探伤,并对复层表面进行1OO 渗透

探伤检查 同时,为了确认复层材料在加热过程中有

无产生晶间腐蚀倾向,应在封头直边余料处沿板材

轧制方向取出2个规格为100 mm×25 mm的复层

作为试样毛坯,按 GB 4334.5—9O《不锈钢硫酸一硫

酸铜腐蚀试验方法黠基行试验。

4 结语

检验结果表明,封头热压后所有焊接接头均没

有产生裂纹等缺陷,复层亦无晶间腐蚀倾向。经甩户

使用近4年,工作状况良好 可见,对大型薄壁奥氏

体不锈钢复合钢板封头的热压成型,上述工艺是可

行的。关键在于掌握好工件在550~850℃时的快速

升温或冷却,以及压制工件的保温,缩短压制时间,

保证工件在850℃以上压制成型。

(孙缩)

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