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導(dǎo)讀】復(fù)合鋼板既有貴重金屬具備的特殊性能（如耐蝕性），又可以節(jié)約大量的不銹鋼或鈦等貴重金屬，在保證技術(shù)要求的同時可大幅降低成本，具有很大的經(jīng)濟(jì)價值。由于壓力容器用復(fù)合鋼板需要既承受壓力，工作介質(zhì)幾乎又都是具有強(qiáng)烈腐蝕作用的物質(zhì)，因此制造工藝比較嚴(yán)格，下面主要談?wù)剦毫θ萜饔脧?fù)合鋼板的一些制造工藝及要求，與大家共同探討。
一. 復(fù)合板準(zhǔn)備
復(fù)合鋼板基層與復(fù)層的材料因需要而定。一般情況下海外項目中基層材料為SA516-70，復(fù)層材料為SA240-304L的不銹鋼復(fù)合鋼板較為常用。 復(fù)合鋼板應(yīng)符合以下條件：
（1）復(fù)合鋼板應(yīng)滿足用戶要求及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求， 對碳鋼-奧氏體不銹鋼符合鋼板應(yīng)滿足SA264標(biāo)準(zhǔn)，有完整準(zhǔn)確清晰的質(zhì)量證明書，并確保板面平整。 注意要強(qiáng)調(diào)熱處理時應(yīng)單張空冷而不得多張疊放狀態(tài)下空冷從而導(dǎo)致復(fù)層耐腐蝕性能下降。
（2） 復(fù)合鋼板不得有有害的外觀缺陷。基層與復(fù)層結(jié)合的最低要求是結(jié)合面積應(yīng)占總面積的 95%以上，局部未結(jié)合面積不得超過58cm2；對加工時有較大應(yīng)力（如沖壓封頭）或使用時有較大負(fù)荷（如管板）的復(fù)合鋼板應(yīng)該要求100%結(jié)合。基層與復(fù)層表面的淺平缺陷，如果不可磨掉，則復(fù)層表面的全部缺陷面積總和不得超過復(fù)合面積的20%。同時，復(fù)層材料的表面質(zhì)量應(yīng)與復(fù)合方法相適應(yīng)，厚度均勻，公差應(yīng)符合規(guī)定值。
（3）對復(fù)合鋼板的機(jī)械性能，其 抗拉強(qiáng)度和作延伸率原則上 應(yīng)等于或大于母材（基層材料）值； 抗彎試驗標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與總厚度相等的 母材相同，復(fù)層與基層的抗剪強(qiáng)度不小于140MPa；貼合彎曲3個試樣中有2個試樣彎曲部分兩邊不能有50mm以上的分層現(xiàn)象。
（4）復(fù)合鋼板在進(jìn)廠時均應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷試驗，不得有超出標(biāo)準(zhǔn)和合同規(guī)定的分層現(xiàn)象。對復(fù)合板的修補(bǔ)以及標(biāo)記與標(biāo)記移植等與一般鋼材壓力容器的原材料控制相同。
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二.筒體下料
（1）復(fù)合鋼板的筒體與封頭對接焊接， 二者內(nèi)直徑應(yīng)一致（控制其內(nèi)圍長偏差不得大于3mm）。
（2）板材在卷圓過程中受到彎曲作用， 其中應(yīng)為為0的那一層稱為中性層， 中性層周長不變。按封頭的中性層周長來確定筒體展開長度是合理的。另外，復(fù)合板筒體或封頭的中性層所處的直徑小于中徑，筒體展開長度應(yīng)按下式計算：
L=π (Di-2Yh)
式中，Di：封頭實測內(nèi)徑
Yh：封頭中性層離內(nèi)壁的距離
（3）無論是縱焊縫還是環(huán)焊縫，復(fù)合鋼板筒體與封頭對接處的錯邊量不得大于鋼板復(fù)層厚度的50%，且不得大于2mm。
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三. 筒體排版
筒體排版即先將筒體以順時針的方向展開，然后在筒身標(biāo)出所有接管孔的位置及孔徑，并按縱環(huán)焊縫錯開接管孔的原則確定板材的長度和寬度，縱環(huán)焊縫距邊緣的距離應(yīng)大于100mm。
四. 焊接
（1） 復(fù)合鋼板的焊接方法可根據(jù) 材質(zhì)、接頭厚度、坡口尺寸及施工條件等情況確定，通常可采用手工電弧焊、埋弧自動焊、埋弧自動焊、CO2保護(hù)焊或氬弧焊等方法。
（2） 復(fù)合鋼板基層、復(fù)層和過渡層焊條的選擇：如SA516-70+SA240-304L復(fù)合鋼板，基層可用E-5015焊條，過渡層用E309-16焊條，復(fù)層用E347-16焊條較為合適；如SA516-70+SA240-304L復(fù)合鋼板，基層可選E-5015焊條，過渡層選E309MoL-16焊條，復(fù)層選E316L-16焊條較合適。
（3） 坡口制備： 根據(jù)基層的厚度選取合適的坡口型式，注意復(fù)層處要加工出5mm的臺階段，避免在基層焊接時復(fù)層材料溶入焊縫而導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。
（4） 焊接順序：對于在焊接時，一般是先焊內(nèi)側(cè)基層焊縫，反過來外側(cè)挑焊根，用碳弧氣刨鏟焊根，清除熔渣、夾渣，再將基層焊縫填滿；焊好后在復(fù)層側(cè)用角砂輪打磨，檢查合格后，再進(jìn)行內(nèi)側(cè)過渡層焊接，最后焊復(fù)層。焊接時，應(yīng)嚴(yán)格控制內(nèi)側(cè)基層焊縫高度， 使其距復(fù)層界面1mm-1.5mm為止，絕對不能焊到復(fù)層，過渡層焊縫只焊一層，其熔焊金屬應(yīng)完全覆蓋基層，并覆蓋復(fù)層0.5mm-1.5mm，焊過渡層時應(yīng)該采用較小的線能量，以防止基層金屬滲入復(fù)層而引起焊縫缺陷。
五.其他要求
（1） 切割、彎曲或深拉加工復(fù)合鋼板時， 應(yīng)將復(fù)層放在下面，必要時還應(yīng)設(shè)置保護(hù)層，以防止放在上面的復(fù)層材料表面劃傷。
（2） 復(fù)合鋼板彎曲或深拉加工時一般應(yīng)采用冷卷加工，當(dāng)不得不采用熱加工時， 必須注意如下幾點：加熱前應(yīng)除去油污和附著物；燃料含硫低；加熱時間為2min/mm，且不超過15mm；加熱火焰或固體燃料不得直接接觸復(fù)層，且溫度要分布均勻，以防滲碳；應(yīng)避免在敏化溫度范圍（550℃-850℃）加工，以防產(chǎn)生晶間腐蝕；加熱氣氛應(yīng)保持氧化性，不得采用還原性；根據(jù)不同的復(fù)層材料應(yīng)控制加熱溫度范圍，加工之后最好空冷。
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（3） 由于復(fù)合鋼板2種金屬的熱膨脹系數(shù)不同，熱處理過程中殘余應(yīng)力有可能增大，所以必要時應(yīng)消除應(yīng)力退火；但一般不作。當(dāng)不得已要進(jìn)行消除應(yīng)力退火時，必須按容器的用途采用適當(dāng)?shù)姆椒āＤ覆臑榈吞间摃r，其母材厚度 <-25mm時，不需消除應(yīng)力；當(dāng)母材厚度>25mm-28mm時，若預(yù)熱溫度在100℃以上就不需消除應(yīng)力；當(dāng)母材厚度>38mm時，才進(jìn)行應(yīng)力消除。
（4） 由于基層焊縫對復(fù)層焊縫有稀釋作用，容易降低復(fù)層焊縫金屬中的鉻、鎳等合金元素的含量。因此，焊接時，過渡層的焊材應(yīng)采用 高鉻、鎳鋼等焊材，以得到雙向組織的焊縫，避免大量馬氏體組織的產(chǎn)生，出現(xiàn)焊接冷裂紋。
（5） 焊接前，應(yīng) 先通氣排除管路中的空氣；當(dāng)CO2氣體保護(hù)焊焊接復(fù)合鋼板時，應(yīng)確保有足夠的保護(hù)氣體流量，以避免空氣侵入焊接區(qū)。 焊接結(jié)束后，應(yīng) 及時清理焊嘴上的飛濺物。焊絲伸出長度不應(yīng)太長，以10mm-15mm為宜。
（6）除按圖樣固定對復(fù)合鋼板焊縫進(jìn)行射線檢測或超聲波檢測外， 對所有的復(fù)層焊縫也應(yīng)作滲透檢測，以檢驗焊縫表面有無裂紋。焊縫檢驗不能在焊后立即進(jìn)行， 最好在退火前進(jìn)行，檢驗方法可用著色、磁粉或射線探傷均可。
（7）帶不銹鋼襯里碳鋼接管的端面應(yīng)有（4+/-1）mm的堆焊層，不銹鋼接管也應(yīng)伸入容器內(nèi)壁（4+/-1）mm。
（8） 對有防腐要求的復(fù)層表面應(yīng)作酸洗鈍化處理，以提高其抗裂能力。
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六. 復(fù)合鋼板壓力容器的檢驗
壓力容器由于密封、承壓及介質(zhì)等原因，容易發(fā)生爆炸、燃燒起火而危及人員、設(shè)備和財產(chǎn)安全甚至污染環(huán)境的事故。因此應(yīng)用復(fù)合鋼板的壓力容器在制造后，應(yīng) 由法規(guī)指定的專門機(jī)構(gòu)，按照用戶、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求實施監(jiān)督檢查和技術(shù)檢驗。其 主要檢驗項目和方法為：
（1） 實體檢驗。采用 直觀檢查、量具檢查、無損探傷檢測、理化性能檢驗、水壓試驗等方法，壓力容器本體和主要零部件進(jìn)行外觀和內(nèi)在質(zhì)量的檢查。
（2） 檢驗的主要項目有： 受壓元件材質(zhì)、外觀尺寸和成形質(zhì)量、焊縫質(zhì)量、組裝質(zhì)量、內(nèi)部裝置和安全附件是否齊全有效、脹管質(zhì)量、各受壓元件相互的幾何位置和耐壓性能等。
（3） 性能：技術(shù)資料審查和實體檢驗合格的壓力容器視需要進(jìn)行性能檢驗，檢查其規(guī)定的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如用戶有要求時應(yīng)對復(fù)層進(jìn)行晶間腐蝕性能的檢查。
（4） 重點檢驗復(fù)合層與基層結(jié)合部位的焊接缺陷，主要是夾渣和熱裂紋，一旦超標(biāo)，必須返修直至合格。
