不锈钢产品的制造工艺.ppt

不锈钢产品的 制造工艺 二.不锈钢及复合板设备制造工艺 1. 总则 不锈钢压力容器的制造除应符合 钢制压力容器、 钢制管壳式换热器、 固定式压力容器安全技术监察规程及 设计图样和有关技术要求的规定。 2材料 （1）用于制造压力容器的不锈钢材料及 焊材均应符合相应的国家和行业标准。进 口材料的技术性能符合国外有关规定的同 时，还必须符合我国有关标准、规范。其 质量证明书应由材料生产单位提供，内容 必须齐全、准确。 （2）用于制造一、二类压力容器主要受 压元件的不锈钢材料，其质量证明书中项 目不全或实物标志不清时，须进行必要的 检验或试验，判明其牌号符合相应的质量 标准后方可使用。 用于制造三类压力容器主要受压元件的 不锈钢材料，除按有关要求进行必要的化学 成份、力学性能和弯曲性能复验外，对有抗 晶间腐蚀要求的，应对材料的抗晶间腐蚀性 能进行复验。 (3)不锈钢材料需作晶间腐蚀复验的，按 不锈钢晶间腐蚀试验或 不锈耐酸钢晶间腐蚀倾向试 验方法进行，设计图样另有规定的除外。 （4）制造压力容器的不锈钢不得有分层， 表 面不允许有裂纹、结疤。经酸洗供应的不 锈 钢板表面不允许有氧化皮和过酸洗。 （5）不锈钢原材料应按钢号、规格、炉批 号 分类在室内放置。并与碳素钢材料有严格的 隔离措施。 （6）不锈钢材料上应有清晰的入库标记。 该 标记应采用无氯无硫记号笔书写，不得打钢 印，不得使用油漆等有污染的物料书写。 （7）不锈钢板应符合GB24511-2009承压 设 备用不锈钢钢板及钢带、GB4237-1992 不 锈钢热轧钢板、GB/T3280-2007不锈钢 冷 轧钢板和钢带的规定；复合板应符合 NB/T47002.1-2009( 代替JB4733-1996)压力 容 器用爆炸焊接复合板中B1级的规定，复合 板的基材及覆材标准及钢号按 NB/T47002.1-2009中表2的规定。 不锈钢锻 件 应符合JB4728-2000的规定； 不锈钢管应符合GB13296-2007锅炉、热交 换用不锈钢无缝钢管、GB/T14976-2002 流体输送用不锈钢无缝钢管的规定。螺 栓、螺母用圆钢应符合GB/T1220-2007 不锈钢棒的规定。 （8）被确认合格的材料应打上标志。在制造 过程中如果标志要被截掉，则应把整套的原 始标志（包括材料牌号、炉批号、板号或本 厂代号）移至容器制造完成后，标志仍能看 的地方。 （9）材料的缺陷在征得检查员和用户代表 对 修补方法及修补范围同意后方可予以修补。 凡有缺陷的材料若不能修补到满意程度，则 应予以拒收。 3 不锈钢设备在制造中的防护措 （1）不锈钢压力容器的制造应有独立、封 闭 的生产车间或专用固定生产场地，应与碳 素 钢制品严格隔离。 不锈钢压力容器如附有碳素钢零部件， 其 零部件应分开制造。 （2）为防止铁离子和其它杂质的污染，不 锈钢压力容器生产场所保持清洁、干燥， 严格控制灰尘。要求地面铺设橡胶或木质 垫板。严禁与铁基类材料接触，不得有铁 屑，焊条头之类易划伤钢板表面的东西存 在。避免形成碳化铬和磕碰划伤。 不锈钢设备装配和焊接所用的辊轮架 ， 其辊轮必须包有橡胶或电胶木，不得使用 钢辊轮。 （3）在不锈钢压力容器制造过程中，严禁 穿带有铁钉、铁掌的鞋在钢板和筒体上走 动和施工。 （4）不锈钢零部件，应配有木质堆放架， 不得任意堆放。防止长期露天存放、混料 保管。要求按时投料、集中使用、及时回 收、指定区域存放保管。 n 在不锈钢零部件周转和运输过程中， 应配备必要的防铁离子污染和磕划伤的运 送工具。钢板及零部件起吊所用钢丝绳， 与之接触的部分必须包有橡皮，所用吊具 及卡具、夹具、辅具等与不锈钢接触的夹 紧面，必须垫有铝板或其他有色金属板， 严防压伤零件或钢板表面。 （5）不锈钢材料在清除油脂、油漆之类的 杂 质后方可进行热加工，热成型或热处理过程 使用的加热炉气氛中硫或硫化物的含量须符 合有关标准。 （6）不锈钢压力容器的表面处理应有独立 的场地，并配备必要的安全保护措施。 （7）用于不锈钢容器制造的设备（如剪板 机、卷板机、刨边机、组对胎、焊胎等） 在使用前应将铁屑、灰尘擦干净，防止污 染不锈钢制品。与不锈钢接触的表面应进 行检查，将毛剌等打磨干净以防止不锈钢 表面被划伤。 钢管切割应在锯床上铺垫木板或橡胶 板，采用专用锯条。 4.划线及下料 对不锈钢设备除按B12-109-容器下料工 艺守则外，尚应遵照下列要求： （1）不锈钢板下料时，应将不锈钢板移至 专用场地下料，严禁在不锈钢材料垛上直 接切割下料。下料时设备内表面不得用划 线针划线和打洋冲眼，需要时用红兰笔代 之。非介质腐蚀面用低应力钢印打标记。 （2）不锈钢材料移植标记和检验确认标记应在不 锈钢板上用无氯无硫的记号笔书写，不得用油 漆，可用龙胆紫或其他易清洗掉的不含氯离子 、硫化物或金属颜料的记号笔（可防水而不退 色）来代替。不能用普通的粉笔当做记号笔在 不锈钢上乱写乱画。在制造不锈钢压力容器过 程中，如发现材料标记不清晰时，需经检验确 认以后及时补写。 （3）不锈钢零件在剪板或等离子切割后， 必须摆放整齐，钢板之间应用木板条隔开 ，不得随意堆放。 （4）不锈钢剪板和刨边时应事先将设备上 的铁屑，铁锈清扫干净，修磨、清除易划 伤钢板表面的东西。 n（5）下料前应检查板面质量，如有局部 伤痕，刻槽等缺陷时应进行修磨，修磨范 围的斜度至少为1：3，修磨的深度应不大 于该部位钢材厚度的5%且不大于2mm， 否则应予焊补。对于复合板，其修磨深度 不得大于复层厚度的3%，且不大于1mm ，否则应予焊补 （6）号料时基准线、中心线，位置线，切 割线等应用红蓝铅笔划线，禁止使用划针 、样冲，尽量避免使用油漆。 （7）不锈钢下料时应留加工余量，注意合 理安排，提高材料利用率。 5.加工成型及焊接 对不锈钢设备在制作过程中，有特殊要求 处应编制专用工艺文件。 5.1筒体、封头成型 （1）不锈钢封头冲压按B12-101-封头压 制工艺守则进行。 （2）不锈钢封头采用热成型时，要控制炉 内温度，严格控制始压温度与终压温度， 并做好记录。不允许与碳钢封头同炉加热 。 （3） 经热加工成型的不锈钢封头、弯管等 零部件，凡是有抗晶间腐蚀要求的，均需 采取固溶或稳定化处理措施，固溶或稳定 化处理应有热处理工艺和热处理时间温 度曲线记录。 （4）不锈钢卷板所用卷板机，原则上应为 专用，不能与卷过铁素体钢的卷板机混合 使用，除非将卷过碳钢的卷板机辊子表面 进行认真的清洗。卷圆前，上辊不能有焊 渣、焊瘤，必须将辊子上的毛刺，焊接飞 溅，凸凹点修磨光滑。避免卷制过程中压 出麻点或划伤以及铁离子污染。卷好的筒 节严禁随地滚动。 （5）壳体组装过程临时所需的楔铁、垫板等与壳 体表面接触的用具应选用与壳体相适应的不锈 钢材料。 对不锈钢零部件制造时所用工艺板，应视工 艺板使用情况，尽量用不锈钢板制作，不允许 将碳钢的工艺板，工卡具等与不锈钢点焊，且 夹紧点处，应垫铝板和不锈钢板，以防磨损钢 板表面。 （6）不锈钢压力容器严禁强力组装。组装 过程中不得使用可能造成铁离子污染的工 具。 （7）装配工在对不锈钢设备施工、装配过 程中，在使用工具辅助、或锤击、敲打时 ，必须注意保护钢板表面，严禁用铁锤直 接在不锈钢表面进行敲打。 （8）制造不锈钢压力容器时，应避免尖锐 、硬性物质擦划伤不锈钢表面，如进行容 器内工作，应采取铺设衬垫等保护措施 （9）不锈钢压力容器的表面如有局部的磕 碰划伤等影响耐腐蚀性能的缺陷，必须修 磨。修磨深度不得超过钢板厚度的负偏差 值。 （10）一般来讲，最后一道焊缝表面由于冷 却条件好，没有受到再次加热的影响，其 耐蚀性能最佳，所以不要轻易打磨。如果 表面成形不好，着色或X光检测需要打磨 或修补，应掌握好打磨和修补工艺，防止 焊缝过热。 （11）对用等离子开孔和切割，且不再经机 械加工的面，要清除熔渣及热影响区，以 保证焊接质量。 （12）当不锈钢表面或焊缝需要打磨时，应 采用含有橡胶氧化铝的砂轮打磨，打磨时 间不应太长，避免造成回火色。严禁使用 粗砂轮打磨，必要时应用砂带机磨抛，砂 带磨粒在60100号之间为宜。 5.2焊接 5.2.1 焊前准备及施焊环境 5.2.1.1 焊条、焊剂及其他焊接材料的储存库 应保持干燥，相对湿度不得大于60%。 5.2.1.2 当施焊环境出现下列任一情况，且无 有效防护措施时，禁止施焊： na）手工焊时风速大于10m/s； nb）气体保护焊时风速大于2m/s； nc）相对湿度大于90%； nd）雨、雪环境； n5.2.1.3 焊接温度应不低于5,当环境温度 低于5时,在常温下予热的焊件也应在焊 口100mm范围内加热15才能施焊。可 用氧乙炔焰预热。用表面温度计或试温 笔检查予热温度。 n5.2.2 焊口清理：等离子切割表面应用不锈 钢丝刷或砂轮清理，焊前,零件坡口内及附 近20mm范围内须用酒精擦去油污。 5.3 焊接过程 （1）不锈钢压力容器应按照 钢制压力容器焊接工艺评定标准进行 焊接工艺评定，并据此编制焊接工艺。 （2）在不锈钢压力容器上施焊的焊工必须 具备相应的焊接资格。 （3）在不锈钢产品零部件上焊接临时辅件 的要求：应尽量避免在工件上焊临时性辅 件，如需要则须用与母材相近材料焊接； 定位焊、点焊、焊临时性辅件的焊接均应 按产品焊接工艺说明书执行。 （4）有抗晶间腐蚀要求的不锈钢压力容器 在焊接时应严格执行焊接工艺规范，严格 控制焊道层间温度。焊道清根时，应将渗 碳层打磨干净。与工作介质接触的焊道一 般应最后施焊。 （5）不锈钢零部件或容器在进行焊接时， 严禁将接地线直接搭在不锈钢工件上，须 将接地线通过与工件同材质或相近材质制 成的卡子与工件牢固相连以防打火。 （6）不锈钢压力容器施焊前需用丙酮或酒 精将接头处的油污等杂物清洗干净。采用 等离子切割的坡口，应打磨至金属光泽。 焊接时，不允许在不锈钢非施焊表面 直接引弧，采用手工电弧焊焊接时，在接 头两侧应有范围的防飞溅涂层 ，以易清除飞溅物。 （7） 严格控制不锈钢压力容器的焊缝返修 次数，有抗晶间腐蚀要求的，焊缝返修后 仍应保持原有要求。 （8）不锈钢压力容器产品焊接试板应根据 设计图样要求进行晶间腐蚀试验，除设计 图样另有要求外 （9）定位焊、点焊、焊临时性辅件以及引 熄弧板的去除严禁强行打掉，而应采用风 铲或高速砂轮等机械方法去除。 （10）奥氏体不锈钢的导热率约为碳素钢的 2.5倍，与碳素钢比较有更大的焊接变形和 应变，焊接必须考虑焊接变形，采取必要 防变形措施。 6 热处理 （1）对有抗腐蚀要求的设备，制造过程中 ，除工艺安排热处理外，装配和大炉在冷 作过程中，不得随意将零件用氧乙炔火 焰加热。 （2）当超低碳奥氏体不锈钢冷变形超过 20%,应进行提高耐蚀性能的固熔热处理。 热处理炉内的气体应尽量减少硫的含量， 防止硫化物对不锈钢的渗透降低耐蚀性能 。 7焊缝无损检测 （1）壳体封头及其主要受压元件的焊缝经 外观检查合格后在进行无损检测。 （2）按设计图样规定，一般 对A、B类焊接 接头做100RT检测；对C、D类焊缝做 100PT检测。 n不锈钢的超声检测按JB/T4730-2005中附录 N进行，由于我厂无合适的探头，目前仍 无法做。异种钢焊接接头无法做超声检测 。 n RT检测按JB/T4730.2-2005中级合格，质 量等级AB级； nPT检测按JB/T4730.5-2005中级合格， n8 表面处理 n（1）不锈钢压力容器的表面处理应按设 计图样要求进行。 n（2）在不锈钢压力容器表面处理之前， 所有的焊接修补工作应该结束，压力容器 表面的焊接飞溅物、溶渣、氧化皮、焊疤 、凹坑、油污等杂质均应清除干净；在表 面处理过程中，禁止用碳钢刷清理不锈钢 压力容器的表面。 n（3）采用机械抛光时，抛光磨料一般应选用氧 化铝或氧化铬，不得使用铁砂作磨料。抛光等 级应按顺序逐级提高。粗抛后，应用10倍放大 镜进行表面检查，如在局部区域发现小麻点， 应将小麻点抛磨干净后方可进行亮抛。局部区 域的小麻点抛磨后，不允许有明显的凹坑。在 整个抛光过程中，应始终控制抛光温度，预防 变形和过热，且应注意抛光纹路的一致性。抛 光等级按设计图样和GB1031表面粗糙度的 要求进行评定。 n（4）不锈钢压力容器的酸洗钝化应以浸 渍法为主，亦可采用湿拖法或膏剂涂抹法 。 n（5）工件在酸洗钝化前，必须进行工艺 性试验，制定出适宜的配方和操作工艺； 酸洗钝化液应定期取样化验，及时校正其 浓度。 n（6）凡不锈钢压力容器上有碳钢零部件 的，应尽量避免碳钢件的酸洗，无法避免 时，碳钢件必须预先做好保护措施。 n（7）酸洗后的不锈钢表面不得有明显的腐蚀痕 迹，不得有颜色不均匀的斑纹，焊接及热加工 表面不得有氧化色。 n（8）不锈钢压力容器酸洗后，必须用水冲洗干 净，不允许残留酸洗液；钝化后的不锈钢表面 应用水冲洗，呈中性后擦干水迹。 n（9）有抗晶间腐蚀要求的不锈钢压力容器表面 处理后，必须进行钝化膜检查；按设计图样规 定进行钝化膜的检查，设计图样无规定时用蓝 点法进行检查；钝化膜检查应避免在接触介质 面进行。 n（10）需排放的酸洗液，应采取中和措施 ，达到国家有关排放标准后方可排放。 n（11）不锈钢的所有热作件，以及有抗腐 蚀要求的零部件，必须经酸洗，钝化处理 。 n9 压力试验及包装运输 n（1）压力试验用介质一般为水，水中氯离子含 量25PPm。 （2）不锈钢压力容器制造完成后，应根据设计 图样要求进行耐压试验和气密性试验。 （3）不锈钢压力容器作水压试验后，应立即将 水排净，吹干水迹。如因结构原因无法吹干水 迹时，试验用水的氯离子含量不得超过 。 n（4）不锈钢压力容器在耐压试验、气密性试验 以及包装过程中，与介质接触的表面如有钝化 膜被破坏时，应及时采取重新钝化措施。 （5）不锈钢压力容器制造完毕后，所有密封面 和管口应及时用盖板盖好，并采取适当保护措 施。 设备的碳钢部分应涂油漆。除设计图样有要 求的外，一般情况不锈钢表面不需涂漆保护。 （6）不锈钢压力容器运输时，必须采用必要的 措施防止铁离子污染和设备表面的损伤。 n（7）不锈钢设备水压试验，按B12-103- 压力容器试压工艺守则进行水压试验 ，如不使用设备本身支座，当借用其他碳 钢支座时，必须在与支座的接触面上加垫 橡皮。 n10GB150对不锈钢和复合板的规定 n 1）对于复合板的成型件，其修磨深度不得大于 复层厚度的3%，且不大于1mm，否则应予焊补 。 n2）制造中应避免钢板表面的机械损伤。对于尖 角伤痕以及不锈钢容器防腐蚀表面的局部伤痕 、刻槽等缺陷应予修磨，修磨范围的斜度至少 为1：3。修磨的深度应不大于该部位钢材厚度 的5%，且不大于2mm，否则应予焊补。 n3）复合钢板的对口错变量b不大于钢板复 层厚度的50%，且不大于2mm。 n4）不锈钢材制造的容器，焊缝表面不得 有咬边。 n5）有抗晶间腐蚀要求的不锈钢容器，返 修部位仍需保证原有要求。 n6）对于有防腐要求的不锈钢以及复合钢 板制压力容器不得在防腐面采用硬印作为 焊工的识别标记。 n7）除图样另有规定，奥氏体不锈钢的焊接接接 头可不进行热处理。 n8）除图样另有规定，冷成型的奥氏体不锈钢封 头可不进行热处理，我厂在固熔化温度下热成 型，之后不再做热处理，带封头母材试板，检 验晶腐（如图样有规定硫酸-硫酸铜法，蓝点法 等）和力学性能。 n9)有防腐要求的不锈钢及复合钢板制容器的表面 ，应进行酸洗、钝化处理。该类钢制零部件按 图样要求进行热处理后，还需做酸洗、钝化处 理。 n10)液压试验：奥氏体不锈钢容器用水进行 液压试验后应将水渍清除干净，当无法达 到这一要求时，应控制水的氯离子含量不 超过25mg/L。 n11复合钢板设备 n复合板是由基层材料和复层材料通过爆炸或爆 炸轧制等方法复合而成的双金属板。它综 合了基层材料和复层材料各自的性能优点,既有 基层材料所有的强度和刚度,又有复层材料所具 有的耐蚀耐磨等基层材料没有的特殊性能,使设 备重量和造价大大降低,结构尺寸变小,避免了不 锈钢、镍、铜、钛、铝等贵重金属材料的浪费, 有着良好的经济效益和社会效益及应用前景。 n11.1 材料要求 对于复合板材料来说,基层与覆层贴合 的紧密程度是非常关键的问题,如果基层与 覆层间贴合不好,不仅不能满足防腐的要求 ,而且在使用过程中还有可能导致鼓包和大 面积脱层,从而严重影响设备的安全使用。 同时在设备制造过程中会直接影响壳体的 组对焊接质量,尤其容易导致焊缝及母材微 裂纹的产生,给设备的安全使用留下隐患。 n因此,在用复合板生产之前,仍然需要进行 复验,用超声波探伤的方法对复合板的贴合 程度进行抽查,不允许任何超标缺陷存在。 除此之外,还应视设备类别及所使用的 介质等,对复合材料的力学性能,化学成分 进行复验,以确保压力容器主体材料的可靠 性。 n（1）对复层为奥氏体不锈钢的复合钢板 设备的制造，其复层部分应遵守对不锈钢 的要求。 n（2）复合钢板的复合层表面不允许有裂 纹、气泡和过酸洗现象；基层与复层间不 得存在分层现象。 n（3）复合钢板的复合层面如有局部划伤 ，刻槽等缺陷，必须修磨，修磨深度不得 超过复层厚度的负偏差。 n11.2 容器制造 n（1）下料时划线，等离子切割，应在复 层上进行。 n（2）容器制作要求进行预热处理时,预热 按JB4709钢制压力容器焊接工艺规程 及相关规定以基层材料为准选择预热工艺 。容器制作结束,设计需要进行焊后热处理 时,热处理规范按基层材料规格进行选用。 n对耐晶间腐蚀要求较高的设备,如基层材料需热 处理,复层材料在基层材料热处理后再进行焊接 。 （3）为保证复合钢板不失去原有的综合性能 ,焊接时基层和复层应分别进行,焊接工艺与相应 的材料焊接工艺近似。 n焊接过渡层时,过渡层的填充材料要选择既能降 低焊缝金属的稀释率,又要防止复层材料抗腐蚀 、抗裂、抗应力腐蚀性能的降低,并对基层材料 和复层材料有较好的焊接性的焊接材料。 n（4）对基层和复层进行