一种厚壁不锈钢复合钢板防裂纹焊接方法技术

本发明专利技术提供了一种厚壁不锈钢复合钢板防裂纹焊接方法，具体包括：除锈导致复合板变形控制、复合钢板变形矫正、复合钢板焊接防裂纹控制和焊接质量控制。本发明专利技术通过改变抛丸对复合钢板除锈相比，喷砂除锈可以将复合钢板除锈防腐变形控制在纵向20mm以内。通过多辊轴矫平机矫平钢板后，再采用配重重压法将翘起位置变形矫正到5mm/m的平整度。采用了过渡层和覆层在每一道焊道冷却

【技术实现步骤摘要】
一种厚壁不锈钢复合钢板防裂纹焊接方法


[0001]本专利技术涉及厚壁不锈钢复合钢板
，具体涉及一种厚壁不锈钢复合钢板防裂纹焊接方法。

技术介绍

[0002]丙烯下游深加工产品规模越来越大，用于储存产品的储罐越来来大，建设单位和设计单位都在寻找能保证安全运营，又能减少工程建设费用的办法，而材料费占工程建设的很大比例。因此市场上出现了很多由不锈钢板改为不锈钢复合板储罐的情形，其中复合板分为爆炸复合不锈钢板和热轧不锈钢复合板。而复合板最大问题便是两种材料热胀冷缩的系数不同，导致在相同的温度变化下，出现复合板应力，加大了焊接时候出现很多裂纹概率，造成无损检测频繁返片，严重影响焊接合格率，检测费用和返修费用居高不下。为了降低储罐建设材料费，同时克服复合板焊缝裂纹导致施工成本很高的问题，因此采取降低复合板应力，改进焊接工艺方法，防止控制焊接裂纹为关键。而复合钢板焊接在现场施工难度最大，是大型复合板储罐制造质量最关键的步骤，决定了储罐制造质量。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术公开了一种厚壁不锈钢复合钢板防裂纹焊接方法。
[0004]具体方案如下：
[0005]一种厚壁不锈钢复合钢板防裂纹焊接方法，其特征在于，具体包括：除锈导致复合板变形控制、复合钢板变形矫正、复合钢板焊接防裂纹控制和焊接质量控制。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述除锈导致复合板变形控制，包括：丙烯酸丁酯罐AB罐底环形边缘板和壁板为复合板结构，罐底边缘板30张尺寸为2000*9400mm，罐壁板168张尺寸为2400*11820mm，厚度从3+10mm至3+26mm，罐壁内侧为不锈钢，外壁为碳钢，单面除锈，且保护不锈钢一面避免渗碳。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，为了保证除锈质量、防止污染，采用异地集中除锈底漆防腐处理，除锈等级要求达到Sa2.5等级；两张复合钢板不锈钢一面贴合，先进行一面的喷砂除锈处理，达到要求的表面粗糙度，表面无可见的油、脂和污物，并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质，没有污染物的残留痕迹效果后，先刷涂底漆；漆膜干后采用行车将两张钢板翻面，进行喷砂除锈防腐处理，采用此方法可以简便的将钢板除锈刷漆顺利进行，并且发现喷砂效果良好不会造成钢板的严重变形。与抛丸相比，喷砂除锈可以将复合钢板除锈防腐变形控制在纵向20mm以内。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述复合钢板变形矫正，包括：不锈钢复合板是碳钢和不锈钢形成牢固的冶金结合，兼具了两种材料的特点，既有基层材料所必须的强度，但因不锈钢和碳钢热胀冷缩系数不一致，相差1.5倍，复合板在喷砂后虽然比抛丸变形小，但还是有一些变形，不锈钢面收缩比碳钢面大，导致不锈钢面翘起，对于钢板直接开坡口组对要求还有一定的差距，因此必须进一步矫正变形，以满足组对质量要求；采用多辊矫平机矫正复
合钢板，在上下排辊轴需要采用铝板包裹，防止渗碳，用于矫正钢板的矫正机辊轴较多，因此不需要太大的矫正力，从滚轴之间反复穿过几次可以很好的将钢板矫平。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，具体步骤为：
[0010](1)两张复合钢板不锈钢面反扣在一块，调整滚轴间距，放进两张钢板，然后调整上辊轴压平钢板，再开矫平机运行，慢速压过；
[0011](2)经过矫平机压过之后，钢板可以整平很大部分，重复操作几次，待钢板平整度基本达到规范要求后，最后在处理钢板直角局部翘起位置；
[0012](3)复合钢钢板直角局部翘起采用重压法，先将复合钢板反扣到铺设不锈钢板的硬化水泥上，再将复合钢板翘起位置底下垫上5～10mm的斜木板，然后采用20吨配重压在复合钢板翘起的位置，即碳钢一侧，持续10s～20s，可以将翘起位置变形矫正到5mm/m的平整度。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述复合钢板焊接防裂纹控制，具体包括：罐壁复合钢板下料制作、罐壁复合钢板组对和罐壁复合钢板焊接。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述罐壁复合钢板下料制作，具体包括：壁板按设计排版图要求按1:1制作放样板，将非定尺的复合钢板摆放模具上，在钢板上定位划线分割尺寸；检查核对无误后，采用等离子自动切割机切割，切割过程中静止人员在切割钢板上行走振动，保证切割精度；焊缝上侧钢板采用坡口机加工外侧V型坡口，加工完成后，采用角磨机将等离子等切割飞边打磨出金属光泽；完成打磨后完成之钢板须记号并放置在垫木上，同时作好防潮、防湿、变形措施。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述罐壁复合钢板组对，具体包括：
[0016](1)首先对预制的壁板进行再次检查，无明显变形、划痕、裂痕、鼓包后方可组装；如果下料的不锈钢钢板产生较大弯曲应再次进行矫正，以使下料时产生的变形应力释放；
[0017](2)按照倒装法要求，在底板上划壁板轮廓线并施作定位板，围板最顶上一带板(不锈钢板)、点焊固定，然后钢尺量测拼装圆度和铅锤度，合适后采用磨光机再次打磨焊缝氧化层；
[0018](3)当打磨完成后，检查环向焊缝错边量小于等于1.5mm后开始施焊环向环峰，接着施作顶板；
[0019](4)当第一带不锈钢板完成以上(1)、(2)、(3)步骤后，顶升第一带板；
[0020](5)开始复合钢板围板，按照步骤(1)和(2)要求组对，由于壁板从顶到底的每带板厚度都增加2mm以上，因此组对环焊缝要求对口与罐内壁对齐为基准，保证错边量不大于板厚0.1倍且不大于1.5mm；检查好组对当带板的纵焊缝、环焊缝错边量、围板圆度、铅锤度符合规范要求后可以进行下一步复合板焊接。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，所述罐壁复合钢板焊接，具体包括：
[0022]焊接基本要求
[0023](1)按照储罐施工基本要求配备足够的每一带板一个焊工，采用焊条电弧焊、对称施焊。
[0024](2)先焊纵向焊缝，后焊环向焊缝，当焊完相邻两圈壁板的纵向焊缝，后焊其间的环焊缝，采用不对称坡口时，应先焊大坡口侧，后焊小坡口侧。
[0025](3)焊缝清根焊接采用碳弧气刨刨槽。
[0026]结合焊工X射线检测裂纹结果表统计分析，复合钢板焊接出现裂纹后，分析的原因有：(1)焊接线能量过大，破坏了基层与覆层钢板原来属性，导致过渡层混杂产生裂纹。(2)坡口加工处理彻底，坡口两侧20mm范围内清理杂质干净。(3)焊接施工顺序把握不严，导致覆层、过渡层和覆层没有严格进行掺杂质。(4)出现裂纹后应力集中再次返修才合格。
[0027]焊接难点在于焊缝裂纹，限产返修时发现裂纹出现在过渡层或者过渡层与基层结合处，因此需要将裂纹出现的因素控制，具体为：
[0028](1)制定新的焊接工艺复合板对接焊缝，在现场均采用坡口，先做外坡口，焊接基层后，碳刨处理内坡口，两种坡口焊接形式类似；
[0029](2)按照焊接工艺严格施焊参数，过渡层和覆层在每一道焊道完成后先冷却，然后采用渗透检测确认无裂纹后，清理干净焊道，然后进行下一道焊道焊接，再次采用渗透检测，重复以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种厚壁不锈钢复合钢板防裂纹焊接方法，其特征在于，具体包括：除锈导致复合板变形控制、复合钢板变形矫正、复合钢板焊接防裂纹控制和焊接质量控制。2.根据权利要求1所述的一种厚壁不锈钢复合钢板防裂纹焊接方法，其特征在于，所述除锈导致复合板变形控制，包括：丙烯酸丁酯罐AB罐底环形边缘板和壁板为复合板结构，罐底边缘板30张尺寸为2000*9400mm，罐壁板168张尺寸为2400*11820mm，厚度从3+10mm至3+26mm，罐壁内侧为不锈钢，外壁为碳钢，单面除锈，且保护不锈钢一面避免渗碳。3.根据权利要求2所述的一种厚壁不锈钢复合钢板防裂纹焊接方法，其特征在于，为了保证除锈质量、防止污染，采用异地集中除锈底漆防腐处理，除锈等级要求达到Sa2.5等级；两张复合钢板不锈钢一面贴合，先进行一面的喷砂除锈处理，达到要求的表面粗糙度，表面无可见的油、脂和污物，并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质，没有污染物的残留痕迹效果后，先刷涂底漆；漆膜干后采用行车将两张钢板翻面，进行喷砂除锈防腐处理，采用此方法可以简便的将钢板除锈刷漆顺利进行，并且发现喷砂效果良好不会造成钢板的严重变形。4.根据权利要求1所述的一种厚壁不锈钢复合钢板防裂纹焊接方法，其特征在于，所述复合钢板变形矫正，包括：不锈钢复合板是碳钢和不锈钢形成牢固的冶金结合，兼具了两种材料的特点，既有基层材料所必须的强度，但因不锈钢和碳钢热胀冷缩系数不一致，相差1.5倍，复合板在喷砂后虽然比抛丸变形小，但还是有一些变形，不锈钢面收缩比碳钢面大，导致不锈钢面翘起，对于钢板直接开坡口组对要求还有一定的差距，因此必须进一步矫正变形，以满足组对质量要求；采用多辊矫平机矫正复合钢板，在上下排辊轴需要采用铝板包裹，防止渗碳，用于矫正钢板的矫正机辊轴较多，因此不需要太大的矫正力，从滚轴之间反复穿过几次可以很好的将钢板矫平。5.根据权利要求4所述的一种厚壁不锈钢复合钢板防裂纹焊接方法，其特征在于，具体步骤为：(1)两张复合钢板不锈钢面反扣在一块，调整滚轴间距，放进两张钢板，然后调整上辊轴压平钢板，再开矫平机运行，慢速压过；(2)经过矫平机压过之后，钢板可以整平很大部分，重复操作几次，待钢板平整度基本达到规范要求后，最后在处理钢板直角局部翘起位置；(3)复合钢钢板直角局部翘起采用重压法，先将复合钢板反扣到铺设不锈钢板的硬化水泥上，再将复合钢板翘起位置底下垫上5～10mm的斜木板，然后采用20吨配重压在复合钢板翘起的位置，即碳钢一侧，持续10s～20s，可以将翘起位置变形矫正到5mm/m的平整度。6.根据权利要求1所述的一种厚壁不锈钢复合钢板防裂纹焊接方法，其特征在于，所述复合钢板焊接防裂纹控制，具体包括：罐壁复合钢板下料制作、罐壁复合钢板组对和罐壁复合钢板焊接。7.根据权利要求6所述的一种厚壁不锈钢复合钢板防裂纹焊接方法，其特征在于，所述罐壁复合钢板下料制作，具体包括：壁板按设计排版图要求按1:1制作放样板，...

【专利技术属性】
技术研发人员：申东志，丁文明，刘伟明，李继业，
申请(专利权)人：中国化学工程第十四建设有限公司，
类型：发明
国别省市：