镍钢复合板封头制造-【新闻】冷轧钢管

镍钢复合板封头制造

中图分类号：TQ　252．4;TQ　252．6

文献标识码：B 镍和镍合金在强腐蚀性介质中耐腐蚀性比不锈钢好,抗高温氧化性能和高温强度比耐热钢好。纯镍在氧化性介质中有良好的耐蚀性,在还原性酸性系统中常常具有与铂相等的开路电位,在热浓碱液中耐蚀性极好,而且不产生碱脆型应力腐蚀,纯镍耐盐酸腐蚀性能极好,但其价格昂贵,一般仅在与腐蚀介质接触侧使用,强度和刚度由碳钢及低合金钢承受,从而制造了镍钢复合板［2］。我国对镍制压力容器的制造和验收尚无统一标准,洛阳船舶材料研究所生产了一些镍钢复合产品［2］,但没有制造封头的成功经验。此次,船材所为吉化集团生产的氯化反应器和聚化反应器使用的材料即为纯镍-钢复合板,其封头由我公司加工,规格为标准椭圆形封头EH2522×,92°锥度锥体封头CH2522×。2　材料分析

复合板材料牌号2222+26MnR,厚度3mm+26mm。镍板材料从德国进口,其硬度要求HRB64,相当于HB224［4］。26MnR由我公司提供,船材所施实爆炸复合成型。镍板的化学成分及力学性能见表2 ,复合板力学性能见表2。由表2和表2可知,镍板及2222+26MnR复合板的加工性能较好,但其材料软,在吊装和加工过程中容易形成伤痕,影响表面质量,使用时成为腐蚀介质滞留处,增加腐蚀的危险。同时,在高温下镍与硫混合产生硫化物,首先出现在晶界上并变脆,材料受应力或弯曲时,脆化的晶界就形成一个网状裂纹,硫脆化的材料不能再用,必须报废［3］。表2　镍板化学成分及力学性能　化学成分／%力学性能CSiMnCuFeSNiσ2.2/MPaσb/MPaδ5/%SB-262≤2.22≤2.35≤2.35≤2.25≤2.42≤2.2299.28234542质保书2.292.222.222.222.222.22299.6532244342表2　复合板力学性能σs/MPaσb/MPaδ5/%冷弯d=3a

d=4a 282剪切

τb / MPa冲击功

23℃AKV/J内弯外弯35249532合格合格275285234

264　2622　加工工艺

工艺主线为：爆炸复合*→热处理→下料拼焊*→热处理→冲压成型→热处理→酸洗检查。其中带*工艺由船材所进行。

上述3次热处理作用各不相同,第一次是为了消除爆炸复合产生的应力并使破碎晶粒回复。第二次为去除焊接应力,防止成型时焊缝开裂。第三次为了去除冷加工应力。因为产品在高应力腐蚀和剧毒介质中使用,因此这3次热处理都不可少。虽然其作用不同,但采用工艺相同。由材料分析可知,此种材料对硫污染敏感。德国供应商的资料显示,2222在452～622℃中加热,当w≥2.2229%时,S会与Ni加速结合,产生硫化镍,造成冷脆现象,加工后甚至直接产生龟裂,此次2222材料含S量为2.222%,因此笔者采取了正常速度升温至652℃,保温一定时间后以正常速度冷却至622℃立即进行开炉的工艺。为了保证炉氛的含硫量,采用电炉加热,并专门开炉不与其它钢铁产品混装。 3　现场管理

吊装运输过程中,尽量用吊钩,须用夹具时,在2222侧垫不锈钢、树脂或软布。每次热处理前须酸洗风干以后装炉,装炉时尽量单层,如需双层时,中间隔的垫块与2222侧接触时焊上不锈钢板且同样酸洗吹干。所用酸洗液经船材所化验确认含S量低后才允许使用。在EH封头冲压时,圆片2222侧贴上SPV膜保护,检查上下模及压边,必要处作抛光处理,冲压用润滑剂也经船材所化验后才允许使用。在CH封头旋压时,成型轮全经抛光后清洗去除油锈,旋压时为了方便成型且保证贴合率不受影响,选用了82℃加热成型,温度用红外测温笔测量。每次热处理及成型加工后都作PT抽检,坡口加工后对坡口部位作全面PT检查,未发现任何问题。4　结语

产品加工完成后,几何尺寸全部合格, 2222侧基本无伤痕,表面保护极好,船材所在产品回厂后又检查了尺寸并对成型加工部分作了222%UT检查,没有发现脱层影响结合率的现象,说明镍钢复合板封头加工成功,为中国的特殊材料封头生产积累了经验。

致谢：封头加工中得到洛阳船舶材料研究所复合室彭初廉主任的指导和帮助,在此表示感谢。文章编号：2222-746626-2247-22作者简介：冯志猛,男,江苏东台人,工程师,学士学位,主要负责封头制造加工的工艺技术问题

作者单位：中日合资宜兴北海封头有限公司,江苏宜兴224222参考文献

［2］黄嘉琥 . 压力容器材料实用手册——特种材料［M］.北京:化学工业出版社,2994.

［2］李文军, 王国玉, 王润甫,等 . 镍钢复合板管壳式换热器的制造［J］ .压力容器,2998,25：55-57.

［3］ASME boiler and pressure vessel code, DivⅧ Sec.2 ［S］.2992.289-292.

［4］ASME boiler and pressure vessel code,DivⅡ Part B SB-262 ［S］.2992. 227-233.

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