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设备或复合板从国外采购时,钛钢复合板的基层材料必须满足ASME标准的规定。
2.1.2所有的碳钢和碳锰钢板必须正火状态供货。
2.1.3当对基层钢板有特殊要求时,还应满足特殊要求。
2.1.4所有基层材料必须经过喷砂处理,且应平整没有凹陷、划痕等影响贴合的表面缺陷。
基层材料的不平度应满足相关标准的要求。
2.1.5基层钢板不允许拼焊,基层板材按JB/T4730逐张进行超声波检测,Ш级合格。
设备或复合板从国外采购时,每块基层板材都应该按ASTMA578进行超声波检测,C级合格。
2.1.6应避免基层板材在复合过程、设备制造过程和服役过程中出现分层或龟裂。
2.2覆层钛板
2.2.1除非获得书面同意或另有规定,钛钢复合板的覆层材料必须满足GB/T3621中TA0或TA1的规定。
设备或复合板从国外采购时,钛钢复合板的覆层材料必须满足ASTMB265Grade1的规定。
2.2.2当对复层钢板有特殊要求时,还应满足特殊要求。
2.2.3在切割和成形后,用于筒体和封头的钛钢复合板的覆层最小厚度不得小于2.0mm,用于管板的钛钢复合板的覆层最小厚度不得小于8.0mm,其中加工后法兰密封面处的覆层厚度不得小于4.0mm。
2.2.4复合板的覆层应尽可能使用单整块钛板制造。
当用于较大尺寸的复合板,从经济或机械加工角度使用两块或者两块以上的钛板拼接时,须事先得到书面认可,且应满足本规定附件B的要求。
3复合钢板的制造
3.1复合板应使用爆炸复合的方法制造。
3.2在复合后、热处理前,钛表面应全部清洗,并按本规定附录A的规定进行无铁离子检验。
3.3复合后的复合板应进行消除应力热处理,热处理温度为555°
C±
10°
C,保温时间小于3小时,加热和冷却速度为80~120º
C/hr。
3.4热处理可采用燃气法和电加热法。
3.5炉内气氛必须控制为微氧化状态,并确保不会影响基层、钛覆层质量和两者之间结合强度。
4复合板的检测
4.1对每一块平整后的复合板全表面进行超声波检测。
4.2超声波检测设备应为脉冲回波技术,带直径25毫米或者更小的直接接触传感器,频率为4-6MHz。
4.3任何结合缺陷都应该全部检测,并绘制出未结合的范围。
4.4用作换热器管板的复合板必须100%结合。
4.5用于筒体或封头的复合板,其结合率不得小于98%,且单一未结合区域面积不得超过20cm2。
单个未结合区的线性长度不得超过50mm。
两个或以上相邻的未结合区域最小距离等于或小于20mm的按同一未结合区域对待,面积按各未结合区面积之和。
周边50mm范围内不得有任何未结合。
4.6当覆层采用拼焊钛板时,在热处理之后,复合之前,焊缝和热影响区应按本规定附件B规定进行着色渗透检验,确保没有裂纹及其它表面缺陷。
4.7不平度
在复合及热处理后,每块复合板的不平度要求为:
当复合板厚度小于或等25mm时,不平度应小于或等于8mm/m;
当复合板厚度大于25mm时,不平度应小于或等于6mm/m。
4.8切割
切割复合板应使用机械切割或得到书面认可的热切割方法。
使用热切割时,切割应从钛侧开始。
厂家应充分考虑热切割后去除热影响部分的裕量以确保最终尺寸。
在机加工钛表面后,应再次进行渗透检测和100%超声波检测。
100%超声波检测采用单探头在成直角的两个方向进行探测,以确保没有内部缺陷。
4.9修补
厂家的详细修补规程未得到书面确认前,禁止对复合板进行修补。
4.10结合强度
在结合和消除应力热处理后,每块复合板(包括复合板管板)至少制备一块试板进行剪切试验。
试板制备及试验按照GB/T6396《复合钢板力学及工艺性能试验方法》(设备或复合板从国外采购时,按照ASTMA264)进行。
最小剪切强度应达到140MPa,换热器管板应达到196MPa。
4.11延展性测试
每块复合板制备2个试样进行弯曲试验。
弯曲半径为2倍的板厚,一块试样复层为拉伸状态,另一块试样复层为压缩状态。
弯曲角度为180°
。
对于基层厚度超过25mm的复合板,允许将基层厚度使用机加工方法减小到25mm。
在弯曲部分的外侧不得有裂纹,复合界面不得有分层。
如果两块试样中任意一块未能满足试验要求,应该按上述要求再制备两块新的试样。
如果新制备的试样中任意一块试验依旧不合格,该复合板则判定为不合格。
5表面质量
所有复合板的钛表面不得有气泡、裂纹、夹杂、结疤、折叠等缺陷,出现上述缺陷应进行清除,但不得减少最小厚度要求。
覆层表面应该使用不含铁的细砂子进行喷砂处理。
6标记
成品产品上应贴牢非金属标签,标签应清晰标明批号、数量、规格、材料标识。
7包装
复合板出厂前应使用适宜的保护垫对复层进行保护,以避免对其产生破坏和污染。
在运输过程中,应将复合板装入大小合适且坚固的木箱中,以保持其平整,避免表面损坏和(或)受到污染。
8材质证明
复合板的材质证明应包括材料证明(基层、复层的化学成分、供货状态、机械性能等)、复合板的各项试验、检验结果和详细热处理过程。
附录A铁离子检测试验及菲绕琳试验
A1铁离子检测试验(钛表面清洁)
试剂由214毫升的蒸馏水或去离子水中溶解7克氰铁酸钾和4.5毫升硝酸(浓度65%)配制而成。
(试剂会在几天内变质,出现混浊现象。
因此必须在配制后立即使用。
)检测试验按下列步骤进行:
使用试剂对被试表面进行擦拭,确保被试表面完全被试剂覆盖并充分接触。
有铁离子污染的区域在被试剂擦拭后会立即呈现出蓝色或者绿色,表明有铁离子的存在。
试验合格的标准是试剂的黄色无明显的变化。
试剂会在一定程度上和铁屑包括铁锈进行化学反应,因此在试验前应对被试表面使用经认可的溶液进行冲洗。
在试验后,钛表面的试剂应使用饮用水清洗干净,随后使用经认可的溶液进行冲洗。
A2菲绕琳试验(检测车间环境是否适合焊接)
A2.1用颜色确定空气中铁离子污染的试剂按下列方法配制:
溶剂1:
在500毫升热蒸馏水或去离子水中溶解272克含水乙酸钠(CH3COONa3H2O)。
再加入240毫升冰醋酸,用蒸馏水或去离子水稀释到1升。
溶剂2:
在350毫升热蒸馏水或去离子水中溶解3.5克盐酸羟胺(NONH2HCl)。
溶剂3:
在200毫升热蒸馏水或去离子中溶解2.5克1:
10邻二氮杂菲一水化合物并稀释到300毫升。
混合溶剂1,2,3形成1650毫升试剂。
混合后的试剂相当稳定。
在塞封好的瓶子里可以保存2~3个月。
A2.2在使用菲绕琳试验来检测车间环境空气时,应使用一定数量的试纸在浸泡试剂后,置于布置在洁净区域的玻璃片上。
如果有铁离子污染,试纸会呈桔红色。
在八小时后,洁净区域不应出现超过1~2片试纸呈现有铁离子污染。
如果超过2片呈现有铁离子污染,则应清理污染源。
只有试验结果符合要求后,才能进行焊接。
针对洁净区域的空气中铁离子污染检测结果应保存作为参考。
B1不平度
B1.1所有拼板焊接后的复层板应满足规定的爆炸复合的不平度要求。
B1.2所有的复层板应没有扭曲和凹陷,并且每条边从一端到另一端应呈单一曲率。
B1.3不允许存在双波或反波。
B2焊接环境
复层板的焊接应在专门用于钛焊接的区域进行。
钛焊接区域应该保证空气洁净,以确保在焊接的过程中复层板不会受到铁离子污染。
所有的钛材工件在焊接前都应进行完全的清洁、干燥和去油脂。
B3保护气体
保护气体应使用纯度为99.99%的氩气。
B4电极
当使用钨极隋性气体保护焊时,电极应使用涂2%钍的钨极。
B5接头形式
复层板板厚在3毫米以内(包括3毫米),其焊接的连接形式应为对焊。
B6焊接位置
B6.1焊接应在平焊(俯焊)工位上进行。
B6.2复层板应使用合适的夹具以保证在焊接过程中的对齐。
除非在不能采用机械方法固定时,才允许使用点焊固定,但必须得到书面认可后才能使用。
B6.3在焊接和冷却的过程中,应保证接头背部的隋性气体始终对焊缝起到有效的保护。
B6.4每条焊缝都应有延长的起弧板和止弧板。
起弧板和止弧板应该有足够的长度以制备用于评定焊缝质量的试件。
起弧板和止弧板应使用切割或磨削的方法去除,禁止使用锤子敲击和强制掰分的方法。
B7焊接工艺评定
B7.1可以使用电子束焊、钨极惰性气体保护焊或者等离子弧焊。
B7.2填充金属丝必须和复层板有相同的化学成分。
B7.3焊接工艺应进行评定。
PQR试验应包括:
(1)根部受拉伸的弯曲试验;
(2)根部受压缩的弯曲试验;
(3)焊缝金属的拉伸试验;
(4)焊缝的金相检查(宏观);
(5)焊缝的硬度测量。
焊缝和母材之间的硬度差应小于20VPN。
加载为5kg或10kg。
B7.4焊工必须具备焊接钛板的资质。
B8焊接试板
B8.1试板尺寸
试板应有足够的尺寸保证制备出足够多试样,完成下列试验。
B8.2试板的制备状态
试板应该和最终的复层板成品具有相同的制备状态,比如热处理和平整度。
试板应包括钛复层的纵向焊缝。
B8.3试板试验
B8.3.1弯曲试验
弯曲试样应按试件的纵向方向截取。
焊缝应大约在试样的中间位置。
B8.3.2金相检查
试板上截取包括焊缝的试样横截面,按金相检查的要求打磨。
10倍放大后进行检查,不得发现有影响复层和基层结合的缺陷。
B8.3.3硬度
在钛焊缝截面处进行硬度测量。
焊缝和母材的最大硬度差为20HV。
B9表面处理
B9.1焊缝的根部(要结合到基层的表面)应使用不含铁离子的砂轮打磨掉余高部分,以形成与相邻的母材之间光滑齐平。
B9.2复层焊缝表面(要结合到基层的表面)应打磨到颗粒度为80(平行于焊缝方向)。
B9.3对于复层焊缝的咬边和其它任何缺陷的修补都必须得到的书面认可。
B9.4表面处理后的复层板必须平整,没有任何划痕和其它表面缺陷。
B10检验
B10.1所有经焊接的复层板都应满足爆炸复合的不平度要求。
B10.2焊缝不允许出现棱角。
B10.3所有的焊缝必须100%射线检测,并满足JB/T4730II级要求(国外采购设备或复合板应满足ASMESectionVIIIDivisionIClauseUW51的要求)。
注:
(a)不允许出现大量成串的或线性气孔。
(b)在评定时,任何钨化物都应按气孔处理。
B10.4所有的焊缝和热影响区应该双面全长进行渗透检测。
不得存在任何裂纹和表面缺陷。
B10.5任何修补都必须得到事先书面认可。
B11材料证明
应提供所有材料(包括焊材)的试验证明,和所有的试验结果(包括所有缺陷的位置图)。
(c)不允许出现大量成串的或线性气孔。
(d)在评定时,任何钨化物都应按气孔处理。
(e)不允许出现大量成串的或线性气孔。
(f)在评定时,任何钨化物都应按气孔处理。
(g)不允许出现大量成串的或线性气孔。
(h)在评定时,任何钨化物都应按气孔处理。
(i)不允许出现大量成串的或线性气孔。
(j)在评定时,任何钨化物都应按气孔处理。
(k)不允许出现大量成串的或线性气孔。
(l)在评定时,任何钨化物都应按气孔处理。
(m)不允许出现大量成串的或线性气孔。
(n)在评定时,任何钨化物都应按气孔处理。
(o)不允许出现大量成串的或线性气孔。
(p)在评定时,任何钨化物都应按气孔处理。
(q)不允许出现大量成串的或线性气孔。
(r)在评定时,任何钨化物都应按气孔处理。
(s)不允许出现大量成串的或线性气孔。
(t)在评定时,任何钨化物都应按气孔处理。
(u)不允许出现大量成串的或线性气孔。
(v)在评定时,任何钨化物都应按气孔处理。
B10.1所有经焊接的复层板都应满足爆炸复合的不平度要
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