[发明专利]不锈钢复合钢板成型制备对焊弯头的方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及不锈钢复合钢板成型制对焊弯头的制造方法。

二、背景技术

为解决石油、化工等设备的耐腐蚀问题，不锈钢是常被选用的材料。但由于不锈钢昂贵，对一些大型厚壁管道来说，往往改用复合钢板来制作。

不锈钢复合钢板是由较薄的复层及较厚的基层通过轧制或爆炸等方法复合而成。其中复层满足了耐腐蚀性的要求，而基层是利用相对复层成本低得多的碳素钢或低合金钢来满足强度方面的要求。由于其良好的经济性而被广泛用于石油、化工等行业的压力管道制造。

管件是石油天然气、化工行业、电力行业、化工、制药、锅炉、供热、造船、机械制造主要的零部件。管件可用在管道拐弯、异径连接、改道、放气减压等的地方。根据不同的工况使用条件管件的材料可采用碳钢、合金钢、不锈钢、镍合金等。

随着石油化工行业的发展，工程建设趋于大型化、复杂化，配管工程中使用的管件根据工况条件的不同，也是多种多样。其中用于管道方向的改变、管道的分支或不同尺寸管子连接的管件，其使用环境远比直管要苛刻。管件使用的材料可以是管材、板材、锻件、铸件、棒材以及型材等，加工制作可用焊制、冲压、铸造或锻制等方法。通常，管件的材质、厚度取决于使用的管件材料，形状、尺寸，以及所输送的流体介质、压力等因素。

CN200480000790对焊装置及对焊方法将2块板材(31、32)对焊的一对电极部件(1、2)中的至少一方电极部件(1)的外面形成后退形状部(1A)，该后退形状部(1A)，从该一方电极部件(1)的厚度方向中间部，一边朝着2块板材(31、32)中的一方板材(31)延伸一边渐渐离开该一方板材(31)地后退。2块板材(31、32)对焊时，该板材(31、32)的对接部(71)的位置，从电极部件(1、2)的厚度方向中间部朝着后退形状部(1A)侧偏置，其偏置量(L1)与板材(31、32)的厚度差对应，将厚度不同的另外2块板材对焊时，变更偏置量。

CN00133513.8焊缝对称型钢板制对焊弯头及其制造工艺，该弯头两条合成焊缝对称于弯头中心轴线两侧，壳体由非对称大小两块弧形瓦状体构成。其制造方法是将钢板用平行套裁紧密排料法经切割下料先卷制成半圆形瓦块状，然后高温加热，再进行旋压辗轧成大小两块弧形瓦状体，调质热处理后用等离子气体保护焊机焊接成全径弯头。

已经有许多复合板结构出现，如CN200720034357的锆钢复合板。当然不锈钢复合钢板是性价比高的材料。本发明所述的不锈钢复合钢板也包括其它合金钢复合板。

压力管道用的不锈钢复合钢板弯头分为冷和热成型。

不锈钢复合钢板制对焊弯头是采用不锈钢复合钢板，经不同模具压制成型后焊制而成的一种新型材料管件。它具有两种材料特性优势，既具有不锈钢的耐腐蚀、耐磨性、抗磁性；又具有碳钢良好的可焊性、成型性、拉延性和导热性；合金材料高强、耐高温等诸多性能。它可广泛运用于石油、化工等行业的耐腐、耐酸、高强等苛刻工况恶劣环境。

三、发明内容

本发明目的是：提出一种不锈钢复合钢板制备对焊弯头的方法，尤其是采用不锈钢复合钢板，经不同模具压制成型并焊制而成的一种新型材料的管件。

本发明的技术方案是：不锈钢复合钢板成型制备对焊弯头的方法，其步骤如下：

(1)、下料，根据弯头的尺寸选择合适的钢板下料制成坯料；

(2)、压制，将弯头的坯料经弯头的成型模具在室温下或经加热多次压制，达到弯头成型形状和尺寸；加热压制的条件是：将坯料置于加热炉中进行加热，加热至930±20℃范围内进行压制；

(3)、焊接，根据不同材料选择不同的焊接工艺进行焊接；对焊的焊接层设有三层，即在基层和复层间加一过渡层；即对于不锈复合钢的焊接分三部分进行：基层的焊接、复层的焊接及过渡层的焊接；弯头对焊的基层的焊接和复层的焊接属于同种材料焊接，过渡层的焊接则采用异种材料焊接；

(4)、热处理：将热压弯头进行910±10℃的正火热处理；或将冷压弯头进行610±10℃的退火热处理。焊接时步骤如下：在焊接时，对焊的两基层板和复层板焊缝采用截面为X型的坡口，X型的坡口的紧窄位置设在对焊的两基层板上，复层板焊缝处于X型截面坡口的敞开位置。

对焊的复层板在X型截面坡口的敞开位置形成一个6～12mm宽的槽，即每侧的复层板均在敞开坡口位置形成一个台阶。

在坡口敞开位置，每侧的复层板均形成一个台阶，即复合板层及与复合板层结合的基层金属结合界面向下开出1.5～2.0mm深、3～5mm宽的槽。