一種碳鋼-不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供的一種間歇式或者連續(xù)式碳鋼

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置


[0001]本技術(shù)涉及金屬?gòu)?fù)合板熱處理
，具體地涉及石油化工行業(yè)耐腐蝕壓力容器設(shè)備用的一種碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置。

技術(shù)介紹

[0002]由于石油化工行業(yè)壓力及耐腐蝕的要求，石油化工行業(yè)容器及管道設(shè)施的壁比較厚，為了降低成本，石油化工領(lǐng)域大量使用碳鋼
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不銹鋼爆炸復(fù)合板(以下簡(jiǎn)稱復(fù)合板)或堆焊材料制造壓力容器及管道設(shè)施，其復(fù)合板的不銹鋼復(fù)合層的厚度一般為2～5mm，碳鋼或低合金鋼基層厚度通常≥8mm。在制造碳鋼
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不銹鋼爆炸復(fù)合板時(shí)，炸藥平鋪于不銹鋼板材表面，爆炸時(shí)巨大的爆轟沖擊波作用于不銹鋼復(fù)合層，促使不銹鋼與碳鋼的接觸界面發(fā)生原子之間的冶金結(jié)合，產(chǎn)生的巨大結(jié)合應(yīng)力導(dǎo)致材料結(jié)合后在應(yīng)力作用下變形，爆炸復(fù)合板在完成冶金結(jié)合工序后，必須要消除兩種金屬結(jié)合界面間不均勻的冶金結(jié)合應(yīng)力，因此按照理論上講，爆炸復(fù)合板熱處理需芯部熱透，所以目前消除該類(lèi)應(yīng)力都是按照該理論進(jìn)行的，都是采用的封閉式熱處理爐進(jìn)行整體退火，而且要足夠的時(shí)間熱透到復(fù)合材料截面的芯部，實(shí)現(xiàn)均熱保溫后出爐。但由于復(fù)合板的基層、復(fù)合層材料性能不一樣，目前的熱處理工藝難以兼顧基層和復(fù)合層的最佳性能，對(duì)雙相不銹鋼復(fù)合層而言，用現(xiàn)有的封閉式熱處理爐進(jìn)行全截面均熱其實(shí)是在破壞雙相不銹鋼復(fù)合層組織，降低了雙相不銹鋼材料的綜合性能，沒(méi)有起到雙相不銹鋼應(yīng)有的設(shè)計(jì)效果，而基層材料截面較厚，該熱處理方法也無(wú)法兼顧基層材料的性能，出現(xiàn)了很多質(zhì)量事故。另外，在容器及管道制造過(guò)程中，復(fù)合板材料因消除應(yīng)力進(jìn)行的熱處理、封頭熱加工及熱處理等過(guò)程均有碳化物析出，在后續(xù)成型及焊接過(guò)程中造成很多細(xì)微裂紋以及西格瑪脆性相，特別是雙相不銹鋼與碳鋼爆炸復(fù)合板消除應(yīng)力熱處理往往會(huì)經(jīng)過(guò)雙相不銹鋼西格瑪脆性相析出的溫度段，材料厚度尺寸越大，在高溫區(qū)停留的時(shí)間越長(zhǎng)越容易析出西格瑪脆性相，使用這樣的材料制造壓力容器將產(chǎn)生極大的安全隱患。如2205雙相不銹鋼中間相析出動(dòng)力學(xué)曲線的相圖顯示在3分鐘以后產(chǎn)生西格瑪相區(qū)最敏感的鼻尖溫度大約為900℃，其曲線區(qū)間在750～990℃之間，在3分鐘后產(chǎn)生碳化物的鼻尖溫度大約為760℃，其曲線區(qū)間在620～900℃之間，若復(fù)合板爆炸完成后的熱處理工藝按600℃以下溫度，將難以達(dá)到消除爆炸應(yīng)力的作用。若將溫度提高到900℃左右的正火溫度區(qū)進(jìn)行熱處理，將嚴(yán)重析出西格瑪脆性相，其制造的壓力容器將會(huì)造成極大的安全使用隱患。正如中國(guó)石化出版社2019年出版的《焊接脆性與腐蝕與安全》第2輯中《345R+S31603復(fù)合板卷制開(kāi)裂失效分析》一文介紹，某廠生產(chǎn)的Q345R+S31603(90mm+3mm)復(fù)合鋼板在進(jìn)行容器筒節(jié)的卷制過(guò)程中發(fā)生橫向開(kāi)裂，經(jīng)理化檢驗(yàn)和斷口分析，發(fā)現(xiàn)基材組織中存在大量粗大的魏氏組織、力學(xué)性能屈強(qiáng)比過(guò)高、沖擊韌性不合格。
[0003]對(duì)于管板鍛件堆焊后的熱處理，目前的熱處理方式為要求材料芯部均熱的熱處理方式，熱處理時(shí)間很長(zhǎng)，而且冷卻速度很慢，即便用水進(jìn)行快速冷卻，由芯部傳導(dǎo)至不銹鋼表面的熱量也足以讓雙相不銹鋼產(chǎn)生足夠的西格瑪脆性相，因此，鍛件堆焊雙相不銹鋼的消除應(yīng)力熱處理被業(yè)界認(rèn)為極不可靠。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0004]本技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本技術(shù)提出本技術(shù)提供一種碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置，包括移動(dòng)載體、連續(xù)式加熱爐、冷卻裝置，所述移動(dòng)載體包括用于運(yùn)載碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板的若干傳送輥，所述移動(dòng)載體從所述連續(xù)式加熱爐外延伸至所述連續(xù)式加熱爐內(nèi)再延伸至所述連續(xù)式加熱爐另一端外的冷卻裝置上，所述連續(xù)式加熱爐的加熱裝置設(shè)置在所述連續(xù)式加熱爐內(nèi)的所述傳送輥之間的下方，所述加熱裝置為火焰加熱裝置或者電加熱輻射板，所述連續(xù)式加熱爐用于對(duì)復(fù)合板進(jìn)行預(yù)熱及單側(cè)加熱。
[0005]進(jìn)一步地，所述冷卻裝置包括設(shè)置在所述移動(dòng)載體下方的水槽及噴頭。
[0006]另外，本技術(shù)還提供另一種碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置，包括移動(dòng)載體、帶有活動(dòng)門(mén)的封閉式加熱爐、冷卻裝置，所述移動(dòng)載體包括用于運(yùn)載碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板的平板小車(chē)，所述平板小車(chē)上設(shè)置有加熱裝置，所述加熱裝置為火焰加熱裝置或者電加熱輻射板，所述平板小車(chē)可以出入所述封閉式加熱爐，所述封閉式加熱爐的熱源設(shè)置在封閉式加熱爐內(nèi)的四周及頂部，所述封閉式加熱爐用于對(duì)復(fù)合板進(jìn)行預(yù)熱及單側(cè)加熱，所述冷卻裝置包括水槽及噴頭，所述水槽上設(shè)置有若干傳送輥。
[0007]本技術(shù)的一種碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置用傳送輥運(yùn)載復(fù)合板進(jìn)行連續(xù)式加熱冷卻可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、規(guī)模化地進(jìn)行碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理工藝；本技術(shù)的另一種碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置用平板小車(chē)及帶有活動(dòng)門(mén)的封閉式加熱爐進(jìn)行熱處理，可以利用現(xiàn)有的退火爐而不需要重新投資就可以實(shí)現(xiàn)利用本技術(shù)的碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理方法對(duì)碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板進(jìn)行熱處理，本技術(shù)的碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置均是對(duì)爆炸復(fù)合板進(jìn)行預(yù)熱及單側(cè)加熱，在不銹鋼復(fù)合層側(cè)高溫保溫段熱處理的時(shí)間較短，基層側(cè)沒(méi)有熱源進(jìn)行加熱，基層的熱量是由不銹鋼復(fù)合層導(dǎo)熱過(guò)去的，并逐步向背部擴(kuò)散，能量在向背部基層擴(kuò)散的過(guò)程中大量消耗。由于基層碳鋼材料的厚度遠(yuǎn)大于復(fù)合層，基層材料在整個(gè)熱處理工藝完成過(guò)程中的溫度遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到正火溫度，其微觀組織基本沒(méi)有改變，晶粒也不會(huì)長(zhǎng)大，良好地保持了基層材料原始性能。采用本技術(shù)所提供的碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理方法不僅可以處理爆炸復(fù)合板、軋制復(fù)合板，還適合處理管板鍛件堆焊不銹鋼后的熱處理，特別適合石化設(shè)備制造企業(yè)等非復(fù)合板生產(chǎn)企業(yè)以及小企業(yè)生產(chǎn)爆炸復(fù)合板的熱處理工藝。
附圖說(shuō)明
[0008]圖1是本技術(shù)提供的一種間歇式碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置的平板小車(chē)運(yùn)載復(fù)合板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本技術(shù)提供的間歇式碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置的平板小車(chē)運(yùn)載復(fù)合板進(jìn)入封閉式加熱爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是本技術(shù)提供的間歇式碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4是本技術(shù)提供的一種連續(xù)式碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖5是00Cr22Ni5Mo3N+Q235R(3+14)雙相不銹鋼
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碳鋼爆炸復(fù)合板980℃、保溫
40min熱處理后不銹鋼基層金相圖；
[0013]圖6是00Cr22Ni5Mo3N+Q235R(3+14)雙相不銹鋼
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碳鋼爆炸復(fù)合板980℃、保溫40min熱處理后復(fù)合層金相圖；
[0014]圖7是00Cr22Ni5Mo3N+Q235R(3本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置，其特征在于，包括移動(dòng)載體、連續(xù)式加熱爐、冷卻裝置，所述移動(dòng)載體包括用于運(yùn)載碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板的若干傳送輥，所述移動(dòng)載體從所述連續(xù)式加熱爐外延伸至所述連續(xù)式加熱爐內(nèi)再延伸至所述連續(xù)式加熱爐另一端外的冷卻裝置上，所述連續(xù)式加熱爐的加熱裝置設(shè)置在所述連續(xù)式加熱爐內(nèi)的所述傳送輥之間的下方，所述加熱裝置為火焰加熱裝置或者電加熱輻射板，所述連續(xù)式加熱爐用于對(duì)復(fù)合板進(jìn)行預(yù)熱及單側(cè)加熱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳鋼
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不銹鋼復(fù)合板熱處理裝置，其特...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：束潤(rùn)濤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢市潤(rùn)之達(dá)石化設(shè)備有限公司，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：