奥氏体不锈钢与碳钢复合板波纹管制造技术

奥氏体不锈钢与碳钢复合板波纹管，波纹管的衬里选用奥氏体不锈钢，板厚2-15mm，外层材料选用碳钢板或低合金钢钢板，板厚8mm以上。波纹管部分由两层异种材料组成，通过改进了结构，节约资源，克服了大量使用昂贵材料的缺点，有效降低生产成本，可在高温、高压、腐蚀环境中广泛应用，而且具有制造工艺简单、安全可靠等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到承压设备进行位移补偿的挠性元件。尤其是复合板构成的膨胀节(波纹管)。
技术介绍
波纹膨胀节主要作为承压设备进行位移补偿的挠性元件。应用于石化、化工、电力、冶金、交通、医药、供热、军工等各行各业，对国民经济建设和人民生活起着重要作用。现制造使用压力容器波形膨胀节，一般在筒体卷制、对接完成后液压整体成型，利用材料的可延伸性和焊缝的冷加工性能，目前针对大型承压设备使用的膨胀节设备口径比较大，壁厚较厚，不但导致产品制造成本比较高，而且对成型设备要求比较严格。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种奥氏体不锈钢与碳钢(低合金钢)复合材料的波纹膨胀节，以爆炸焊接的方法完成复合，整体液压成型或半波冲压成型该复合板膨胀节不仅能承压、补偿位移，而且还能够有效的耐环境腐蚀，耐高温。在保证膨胀节具有不锈钢所拥有的优点的前提下，保证所需要的强度，从而节约了昂贵金属的使用量。本技术的技术措施是奥氏体不锈钢与碳钢或低合金钢的复合板波纹管，波纹管衬里选用奥氏体不锈钢，板厚2-15mm，波纹管的外层材料选用碳钢板或低合金钢钢板，板厚8mm以上。一般8-50mm。具体制备方法1、波纹管衬里选用耐腐蚀优质材料，各类奥氏体不锈钢，板厚 2-15mm，外层材料选用Q235B、QM5R或Q345R，板厚8mm以上。材料必须复验，取试样做力学性能试验，严格按照相关材料检测标准检测执行。2、执行NB/T 47002. 1-2009《压力容器用不锈钢爆炸复合钢板》标准Bl级规定，采用爆炸焊接的方法完成两种材料的复合。3、 卷制对焊需做出焊接工艺评定，并对焊缝做拉伸、弯曲试验掌握材料焊缝的冷加工性能。4、 焊后按照热处理工艺规程热处理。5、波纹管采用整体液压成型(亦可半波冲压成型)，执行 GB16749-1997《压力容器波形膨胀节》标准规定，主要针对壁厚较厚、波高较大膨胀节。6、 按照压制成型工艺压制成型。成型前模具端面要除锈清理干净，成型后将产品表面的油污清理干净。成型后波纹管需热处理消除冷作加工残余应力。7、将波纹管与两接管组对焊接， 最后组装拉杆或定位螺杆。本技术的有益效果是波纹管管坯用板在采用爆炸焊接方法下复合，在保证波纹管衬里材料优越性能的前提下，满足了需要的强度值、刚度值，不降低材料防腐性能， 制造工艺仍采用原有通用整体液压成型或半波冲压的方法，工艺简单，在大批量生产中，可以节约昂贵金属的使用量，降低制造成本。附图说明图1为本技术构成的整体结构示意图；图2为波纹管局部结构放大图。图1中1-接管，2、3_拉杆(定位螺杆)螺母组件，4-波纹管，5-内衬筒，6_耳板，箭头方向-介质流向。图2中7-波纹管外层金属材料(复合板基层金属)，8-波纹管衬里材料 (复合板复层金属)。具体实施方式根据设备要求选择波纹管制作材料，波纹管衬里选用耐腐蚀的奥氏体不锈钢材料。⑴、波纹管材料采用异种材料复合而成，波纹管衬里选用耐腐蚀奥氏体不锈钢材料δ彡15mm，外层材料选用碳素钢、低合金钢钢板δ ^ 8mm ；⑵、波纹管管坯采用爆炸焊接工艺的方法完成复合要求，爆炸复合后经热处理、校平，爆炸焊接工艺按照爆炸复合标准 NB/T 47002. 1-2009《压力容器用不锈钢爆炸复合钢板》标准Bl级执行。外层材料选用碳素钢、低合金钢为宜。材料检验严格按照相关标准执行，严格检查板材有无缺陷。复验材料性能，强度值、硬度值及材料伸长率等性能数据均已符合材料标准规定，奥氏体不锈钢材料抗拉强度σ b，且伸长率A不小于40%必须符合GBM511-2009标准的要求，Q235B、Q245R、 Q345R材料的抗拉强度值Qb、屈服点Os按标准要求，且伸长率不小于21%，材料能够满足设计成型要求。执行NB/T 47002. 1-2009《压力容器用不锈钢爆炸复合钢板》标准Bl级规定， 采用爆炸焊接的方法完成两种材料的复合，炸药选用42#、药高135mm、爆炸间隙8<h<22mm(根据不锈钢板厚和外界环境不同调整)，爆炸后将板校平。对复合钢板对接焊缝做拉伸、弯曲、冲击试验，掌握材料焊缝的冷加工性能。焊后的焊缝应进行射线探伤，符合JB/T4730. 2-2005评定中II级为合格，探照质量不低于AB级，不合格焊缝执行返修手续，按照返修工艺返修，探伤合格后进行热处理，由于使用冷作硬化型材料制造弹性元件时，在成形过程中材料必须达到一定的塑性变形量，才能保证元件的强度性能。元件成形时要考虑材料的弹性回复，弹性元件使用的材料如果要通过热处理达到所要求的性能时，为了防止热处理过程中发生变形，应将元件放置在专用器具内进行热处理为避免热处理后出现表面氧化。弹性元件要在有保护气氛的炉子或真空炉中进行热处理。弹性材料的热处理规范选择恰当能使元件获得最佳的性能。波纹管可采用整体液压成型或半波冲压方式成型，管坯热处理完成后，装模前将所用模具表面清理干净，模具装配时要保证同轴度，按波纹管压制成型工艺工序进行压制。 成型后对焊缝进行100%渗透检测，按JB/T4730. 5-2005中的I级规定。探伤合格后按照热处理工艺规范做热处理，消除冷作加工残余的应力，然后将波纹管与两接管组对焊接，最后组装拉杆或定位螺杆，用于压力作用下的波纹管及其它弹性元件，焊缝必须达到足够的强度和确保气密性，组装完成后对波纹管与接管环焊缝需做煤油渗漏试验，合格后做耐压性试验，膨胀节在试验压力下，不得有破坏、泄漏，试验压力下的波距与受压前的波距之比不得大于1. 15。最后膨胀节外表面做相应的处理，不锈钢表面酸洗钝化，碳钢产品表面进行除锈处理。权利要求1.奥氏体不锈钢与碳钢复合板波纹管，其特征是波纹管衬里选用奥氏体不锈钢，板厚 2-15mm,波纹管外层材料选用碳钢板或低合金钢钢板，板厚8_50mm。专利摘要奥氏体不锈钢与碳钢复合板波纹管，波纹管的衬里选用奥氏体不锈钢，板厚2-15mm，外层材料选用碳钢板或低合金钢钢板，板厚8mm以上。波纹管部分由两层异种材料组成，通过改进了结构，节约资源，克服了大量使用昂贵材料的缺点，有效降低生产成本，可在高温、高压、腐蚀环境中广泛应用，而且具有制造工艺简单、安全可靠等优点。文档编号F16L51/02GK202100884SQ201120158639公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日专利技术者吴广宁, 李永远, 汪旭光, 邓家爱 申请人:南京三邦金属复合材料有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．奥氏体不锈钢与碳钢复合板波纹管，其特征是波纹管衬里选用奥氏体不锈钢，板厚２－１５ｍｍ，波纹管外层材料选用碳钢板或低合金钢钢板，板厚８－５０ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪旭光，吴广宁，李永远，邓家爱，
申请(专利权)人：南京三邦金属复合材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84