專利名稱：鉭復(fù)合板設(shè)備的制造方法
鉭復(fù)合板設(shè)備的制造方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是用壓力容器鉭復(fù)合板設(shè)備制造，其屬于壓力容器制造領(lǐng)域。
技術(shù)背景
金屬鉭是一種略呈藍(lán)色的淺灰色金屬，在大多數(shù)無機(jī)酸中耐蝕性能非常優(yōu)良，在化學(xué)工業(yè)中具有重要用途，除了氫氟酸、氟、發(fā)煙硫酸和堿外，幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)(包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和175°C以下的硫酸)的腐蝕。
鉭對(duì)75%以下稀硫酸耐蝕性能優(yōu)良，可使用于任何溫度；對(duì)不充氣的濃硫酸可用于160-170°C，對(duì)充氣的濃硫酸可用于250j60°C。在制取各種無機(jī)酸的設(shè)備中，鉭可用來替代不銹鋼，壽命可比不銹鋼提高幾十倍。因此，近來在化學(xué)工業(yè)中，鉭的應(yīng)用也逐漸增多。 但由于鉭是一種稀有金屬，在地殼中的含量為0. 0002%，且密度達(dá)16. 6克/厘米3，使得鉭材比其他材料昂貴的多，限制了鉭材的應(yīng)用，所以其應(yīng)用形式主要是復(fù)合板和襯里，并且為了降低成本，鉭層的厚度希望盡可能的薄。
國內(nèi)鉭復(fù)合板設(shè)備的研發(fā)工作受到了鉭復(fù)合板設(shè)備制造工藝的限制，鉭復(fù)合板和鉭襯里焊接非常的困難，應(yīng)為鉭材和鋼材的熔點(diǎn)相差懸殊(鉭材的熔點(diǎn)為^96°C，鋼材的熔點(diǎn)為1400°C )，且狗與Ta在1460°C時(shí)將發(fā)生共晶反應(yīng)，形成i^2Ta脆性金屬間化合物， 在焊接應(yīng)力作用下，很容易產(chǎn)生裂紋并且在貼合界面上鉭的一側(cè)會(huì)向鉭焊縫熔池方向擴(kuò)展，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生貫穿性裂紋，這時(shí)基層被融化的鐵將穿過貫穿性裂紋向鉭熔池中擴(kuò)散，并與鉭反應(yīng)生成i^2Ta脆性化合物，使焊縫開裂，不利于國內(nèi)鉭制設(shè)備的推廣應(yīng)用，更不利于國內(nèi)化工行業(yè)的發(fā)展。因此必須研發(fā)出新的鉭復(fù)合板和襯里的制造工藝以及結(jié)構(gòu)形式，這對(duì)降低設(shè)備制造成本、縮短設(shè)備制造周期將起到重要意義。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的問題是，通過鉭復(fù)合板和襯里的制造工藝以及結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)來，來普及鉭設(shè)備的制造。
本發(fā)明目的是，解決鉭復(fù)合板設(shè)備制備上的困難和質(zhì)量難以控制的不足，通過鉭復(fù)合板和襯里的制造工藝以及結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)，使含鉭板設(shè)備的制造具有穩(wěn)定的質(zhì)量。
本發(fā)明的技術(shù)方案是鉭復(fù)合板設(shè)備的制造方法，采用鉭-鈦-鋼或鉭-銅-鋼復(fù)合板作為鉭設(shè)備的主體材料，接管采用鋼襯鉭，密封面采用鈦焊鉭環(huán)翻邊的結(jié)構(gòu)，采用鉭襯墊襯外翻焊接在在接管的鉭內(nèi)層上，法蘭焊接在接管的鋼管上，法蘭先焊接后再以銀釬焊焊接法蘭與接管的焊縫，鉭環(huán)翻邊焊在銀釬焊上，確保鉭與鋼之間不直接焊接。
鉭設(shè)備縱環(huán)焊縫焊接的方式二塊鉭復(fù)合板主體對(duì)接時(shí)，二塊鉭-鈦-鋼或鉭-銅-鋼復(fù)合板焊接處的鉭鈦或鉭銅去掉一窄條，墊一銅板或鈦板焊接在鋼板上，二塊鋼基板互相焊接，再用寬于焊縫的鉭貼條與二塊鉭板焊接。
基層的焊接首先采用氬弧焊打底，接管與殼體或封頭基層之間采用手工電弧焊， 殼體以及封頭的縱環(huán)焊縫的基層采用埋弧焊。為避免焊縫接頭附近基復(fù)層結(jié)合強(qiáng)度受焊接熱循環(huán)的影響而降低，筒內(nèi)側(cè)的焊接應(yīng)采用小熱輸入工藝，多層多道焊接，控制層間溫度； 坡口尺寸和過渡層以及復(fù)層剔邊尺寸應(yīng)控制，剔邊寬度在5-10mm之間，以防筒內(nèi)鋼基層焊接時(shí)，熔覆金屬接近或互熔過渡層以及復(fù)層。另外，為嚴(yán)格防止筒內(nèi)鋼基層焊接時(shí)，污染接頭附近的復(fù)層，焊接時(shí)必須對(duì)接頭附近的復(fù)層表面進(jìn)行防護(hù)。
接管根部的環(huán)板按圖2翻邊成型，要求外圓應(yīng)搭接在殼體復(fù)層上，其搭接長度控制在50-100mm范圍內(nèi)，在接管焊縫附近為采用其它適當(dāng)材料的材料填滿(填充建議采用材質(zhì)同過渡層)，使表面與殼體復(fù)層表面平齊，環(huán)板的內(nèi)圓搭接在襯筒內(nèi)壁上，高度在 15-30mm范圍內(nèi)。密封面襯墊也采用翻邊成型，與襯管的連接結(jié)構(gòu)按圖2所示，將襯墊內(nèi)圓搭接在襯管內(nèi)壁上，高度也應(yīng)控制在在15_30mm范圍內(nèi)，外圓直接搭接在鋼法蘭上，與鋼法蘭的連接處要求用銀釬焊密封。
鉭與鉭焊接前，焊縫兩側(cè)要求拋光處理，并用丙酮清洗干凈。
主體材料鉭-銅-鋼或鉭-鈦-鋼復(fù)合板設(shè)備是把鉭板作為接觸腐蝕介質(zhì)的第一層，鋼板作為承受載荷及第三層，把銅板或鈦板放在第二層以起到過渡的作用，因鉭和銅或鈦互熔性較好，鉭銅或鉭鈦結(jié)合面不會(huì)產(chǎn)生脆性的金屬間化合物，可獲得良好的延展性，改善后續(xù)加工性能。通過過渡層銅板或鈦板承上啟下的作用，變向的實(shí)現(xiàn)了鉭和不銹鋼之間的直接復(fù)合。鉭設(shè)備內(nèi)的縱環(huán)焊縫焊接前，剔除坡口處5-10mm的過渡層以及復(fù)層后焊接基層即鋼層，待基層焊接完畢后，可參照J(rèn)B/T4745-2002 <鈦制焊接容器>的相關(guān)規(guī)定來進(jìn)行墊板以及貼條的工序，接管與法蘭連接處以及與設(shè)備本體連接處，采用焊環(huán)翻邊的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的有益效果是保證了鉭復(fù)合板設(shè)備中鉭與鋼之間不直接焊接，解決了鉭與鋼的連接問題，滿足了國內(nèi)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要。


圖1為本發(fā)明鉭復(fù)合板設(shè)備接管與設(shè)備連接示意圖，
圖中1.鉭襯墊2.鋼制管法蘭3.鋼接管4.鉭襯管5.鉭環(huán)板6.過渡層墊板7.鉭復(fù)合板主體。
圖2為本發(fā)明鉭設(shè)備縱環(huán)焊縫對(duì)接示意圖，
圖中11.鉭復(fù)合板主體12.墊板13.鉭貼條。
具體實(shí)施方式
下面具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
鋼的焊接工藝評(píng)定按JB4708-2000 <鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定>的規(guī)定執(zhí)行。 鉭復(fù)合板焊接的焊接方法不能削弱材料的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。
基層的焊接首先采用氬弧焊打底，接管與殼體或封頭基層之間采用手工電弧焊， 殼體以及封頭的縱環(huán)焊縫的基層采用埋弧焊。為避免焊縫接頭附近基復(fù)層結(jié)合強(qiáng)度受焊接熱循環(huán)的影響而降低，筒內(nèi)側(cè)的焊接應(yīng)采用小熱輸入工藝，多層多道焊接，控制層間溫度； 坡口尺寸和過渡層以及復(fù)層剔邊尺寸應(yīng)控制，剔邊寬度在5-10mm之間，以防筒內(nèi)鋼基層焊接時(shí)，熔覆金屬接近或互熔過渡層以及復(fù)層。另外，為嚴(yán)格防止筒內(nèi)鋼基層焊接時(shí)，污染接頭附近的復(fù)層，焊接時(shí)必須對(duì)接頭附近的復(fù)層表面進(jìn)行防護(hù)。
接管根部的環(huán)板按圖2翻邊成型，要求外圓應(yīng)搭接在殼體復(fù)層上，其搭接長度控制在50-100mm范圍內(nèi)，在接管焊縫附近為采用其它適當(dāng)材料的材料填滿(填充建議采用材質(zhì)同過渡層)，使表面與殼體復(fù)層表面平齊，環(huán)板的內(nèi)圓搭接在襯筒內(nèi)壁上，高度在 15-30mm范圍內(nèi)。密封面襯墊也采用翻邊成型，與襯管的連接結(jié)構(gòu)按圖2所示，將襯墊內(nèi)圓搭接在襯管內(nèi)壁上，高度也應(yīng)控制在在15_30mm范圍內(nèi)，外圓直接搭接在鋼法蘭上，與鋼法蘭的連接處要求用銀釬焊密封。
鉭與鉭焊接前，焊縫兩側(cè)要求拋光處理，并用丙酮清洗干凈。
本發(fā)明提供了鉭設(shè)備制造工藝以及結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，解決了鉭復(fù)合板設(shè)備中鉭與鋼之間的連接問題。
權(quán)利要求
1.鉭復(fù)合板設(shè)備的制造方法，其特征是采用鉭-鈦-鋼或鉭-銅-鋼復(fù)合板作為鉭設(shè)備的主體材料，接管采用鋼內(nèi)襯鉭，密封面采用鈦焊鉭環(huán)翻邊的結(jié)構(gòu)，采用鉭襯墊襯外翻焊接在在接管的內(nèi)鉭層上，法蘭焊接在接管的鋼管上，法蘭先焊接后再以銀釬焊焊接法蘭與接管的焊縫，鉭環(huán)翻邊焊在銀釬焊上，確保鉭與鋼之間不直接焊接；鉭設(shè)備縱環(huán)焊縫焊接的方式二塊鉭復(fù)合板主體對(duì)接時(shí)，二塊鉭-鈦-鋼或鉭-銅-鋼復(fù)合板焊接處的鉭鈦或鉭銅去掉一窄條，墊一銅板或鈦板焊接在鋼板上，二塊鋼基板互相焊接，再用寬于焊縫的鉭貼條與二塊鉭板焊接；基層的焊接首先采用氬弧焊打底，接管與殼體或封頭基層之間采用手工電弧焊，殼體以及封頭的縱環(huán)焊縫的基層采用埋弧焊。為避免焊縫接頭附近基復(fù)層結(jié)合強(qiáng)度受焊接熱循環(huán)的影響而降低，筒內(nèi)側(cè)的焊接應(yīng)采用小熱輸入工藝，多層多道焊接，控制層間溫度；坡口尺寸和過渡層以及復(fù)層剔邊尺寸應(yīng)控制，剔邊寬度在5-10mm之間，以防筒內(nèi)鋼基層焊接時(shí)，熔覆金屬接近或互熔過渡層以及復(fù)層。另外，為嚴(yán)格防止筒內(nèi)鋼基層焊接時(shí)，污染接頭附近的復(fù)層，焊接時(shí)必須對(duì)接頭附近的復(fù)層表面進(jìn)行防護(hù)；接管根部的環(huán)板翻邊成型，要求外圓應(yīng)搭接在殼體復(fù)層上，其搭接長度控制在 50-100mm范圍內(nèi)，在接管焊縫附近為采用其它適當(dāng)材料的材料填滿，使表面與殼體復(fù)層表面平齊，環(huán)板的內(nèi)圓搭接在襯筒內(nèi)壁上，高度在15-30mm范圍內(nèi)；密封面襯墊也采用翻邊成型；將襯墊內(nèi)圓搭接在襯管內(nèi)壁上，高度也控制在在15_30mm范圍內(nèi)，外圓直接搭接在鋼法蘭上，與鋼法蘭的連接處要求用銀釬焊密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉭復(fù)合板設(shè)備的制造方法，其特征是鉭與鉭焊接前，焊縫兩側(cè)要求拋光處理，并用丙酮清洗干凈
全文摘要
鉭復(fù)合板設(shè)備的制造方法，采用鉭-鈦-鋼或鉭-銅-鋼復(fù)合板作為鉭設(shè)備的主體材料，接管采用鋼內(nèi)襯鉭，密封面采用鈦焊鉭環(huán)翻邊的結(jié)構(gòu)，采用鉭襯墊襯外翻焊接在在接管的內(nèi)鉭層上，法蘭焊接在接管的鋼管上，法蘭先焊接后再以銀釬焊焊接法蘭與接管的焊縫，鉭環(huán)翻邊焊在銀釬焊上，確保鉭與鋼之間不直接焊接；鉭設(shè)備縱環(huán)焊縫焊接的方式二塊鉭復(fù)合板主體對(duì)接時(shí)，二塊鉭-鈦-鋼或鉭-銅-鋼復(fù)合板焊接處的鉭鈦或鉭銅去掉一窄條，墊一銅板或鈦板焊接在鋼板上，二塊鋼基板互相焊接，再用寬于焊縫的鉭貼條與二塊鉭板焊接。本發(fā)明保證鉭復(fù)合板設(shè)備中鉭與鋼之間不直接焊接，解決了鉭與鋼的連接問題。
文檔編號(hào)B23K31/02GK102513712SQ20111040065
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者李勇, 楊龍進(jìn), 王益貴, 鄧寧嘉 申請(qǐng)人:南京寶泰特種材料股份有限公司