压力容器用爆炸焊接复合板标准简介
钛_钢复合板压力容器制造技术
1 前言在某种腐蚀条件下，钛具有比不锈钢、铝、铜有更优良的耐蚀性[1]。
虽然造价比不锈钢设备高，但在一定条件下，钛制设备使用可靠性高，寿命长，因此钛得到了广泛的应用。
我国使用钛材制造化工设备已有40多年历史。
但是，钛制化工设备尤其钛-钢复合板制化工设备，比钢制化工设备在技术上有更多难度，积累经验也少得多，因此，对于钛-钢复合板制化工设备的设计、制造，备受关注。
钛-钢复合板制化工设备中用量最多的是容器，而且是压力容器。
一般情况下，当操作压力和温度（200℃以上）较高时，压力容器的封头和全部筒节均用钛-钢复合板制造，就是常说的钛-钢复合板压力容器。
2 钛-钢复合板生产方法按照目前复合板生产技术，钛-钢复合板生产方法允许使用轧制法、爆炸法、爆炸-轧制法三种方法。
压力容器钛-钢复合板常用的是爆炸法。
3 压力容器用钛-钢复合板级别3.1 压力容器用钛-钢爆炸复合板分为1级、2级、3级。
3.2 1级复合板，未结合率0%，用于过渡接头、法兰等高结合强度，且不允许不结合区存在；2级复合板，未结合率≤2%，是将钛材作为强度设计材料或特殊用途的复合板，如管板等；3级复合板，未结合率≤5%，是将钛材作为耐蚀设计，而不考虑其强度的复合板。
4 压力容器用钛-钢复合板材料主要技术规定4.1 覆材符合GB/T3621 钛及钛合金板材中的TA0、TA1、TA2、TA9、TA10。
4.2 基材符合4.2.1 GB713 锅炉和压力容器用钢板，如Q245R和Q345R；4.2.2 GB24511 承压设备用不锈钢钢板及钢带，如S30408；4.2.3 GB3531 低温压力容器用低合金钢钢板，如16MnDR；4.2.4 NB/T47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件，如16Mn；4.2.5 NB/T47009 低温承压设备用低合金钢锻件，如16MnD；4.2.6 NB/T47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件，如S30408。
压力容器焊接材料新标准解析NBT47018
承压设备是具有爆炸危险的、在各行业中广泛使用的特殊产品，绝大部分为焊接结构。
除了焊条以外，至今为止，承压设备用焊材所采用的标准都是国家标准，国家标准都是最基本最通用的技术要求，批量划分等级、质量证明书中的检验项目也是普遍常用要求。
在很大程度上已不能满足承压类设备的要求。
近期发布实施的NB/T 47018.1～NB/T 47018.7-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件》系列标准,是根据承压设备对焊接技术的规定，在现有标准基础上增加、修改或补充条款而成。
NB/T 47018-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件》适用范围包括压力容器、锅炉、气瓶和压力管道，一共分为7个部分: ——第1部分：采购通则；——第2部分：钢焊条；——第3部分：气体保护电弧焊钢焊丝和填充丝；——第4部分：埋弧焊钢焊丝和焊剂；——第5部分：堆焊用不锈钢焊带和焊剂；——第6部分：铝及铝合金焊丝和填充丝；——第7部分；钛及钛合金焊丝和填充丝。
第1部分：采购通则规定了焊接材料采购基本要求、批量划分、检验范围、供应和复验，适用于焊条、焊带、焊丝、填充丝和焊剂。
其中规定了生产商（供应商）的的责任，如生产商或经销商应向焊接材料订货单位提供焊接材料质量证明书原件，允许经销商提供复印件，但需加盖经销商检验章和检验人员章，生产商应向焊接材料订货单位提供产品说明书，内容包括产品特点、性能指标、适用范围、保管要求、使用注意事项。
第2～7部分：分别规定了各种具体焊接材料技术要求、熔敷金属纵向弯曲试验、堆焊金属化学成分、标识等内容。
随着NB/T 47018.1～NB/T 47018.1《承压设备用焊接材料订货技术条件》的实施，对承压设备用焊接材料的选用将比以前要更加严格，对钢质承压设备焊接材料来说，熔敷金属和以前相比主要有下列要求：（1）进一步降低国家标准中的硫、磷含量，接近GB713-2008标准规定值；（2）限制抗拉强度上限；（3）冲击试样夏比V型缺口冲击功高于GB713-2008标准的规定值；（4）拉伸试样断后伸长率A≥20%；（5）弯曲试验，弯心直径等于4倍试件厚度，弯曲角度为180°；（6）扩散氢含量较低。
典型材料爆炸焊及爆炸焊安全讲解
爆炸焊
12
（二）质量检验方法
爆炸打伤
由于炸药结块或分布不均匀，使局部能量过大，或者炸药内混有固 态硬物，其撞击覆板表面而出现的麻坑、凹陷或小沟等，影响表面 质量，其防止措施主要是净化炸药和均匀布药。
除上述宏观缺陷外，在爆炸焊的复合板内部通过一些非破坏性和 破坏性的方法还可能测出微观缺陷，如微裂纹、显微孔洞、夹杂物 或粗大的组织状态等。这些微观缺陷会造成爆炸复合板的显微组织 不均匀，影响复合板的力学性能。
1
LEE MAN (SCETC)
爆炸焊 （二）钛-钢复合板爆炸焊接参数选择
从排气角度考虑，覆板越 厚、面积越大，炸药的爆速 应该越低，并且应采用中心 起爆法。为了减小和消除雷 管区影响，在雷管下通常添 加一定量的高爆速炸药。在 爆炸焊接大面积复合板的情 况下，为了间隙的支撑有保 证，可在两板之间安放一定 形状和数量的金属间隙物。 在大厚板坯的爆炸焊接情况 下，间隙柱宜支撑在基板之 外。为了提高效率和更好地 保证焊接质量，可采用对称 碰撞爆炸焊接的工艺来制造 这种复合板坯，如图7-9所示。
钛 / 钢 复 合 板 氧 化 塔
LEE MAN (SCETC)
爆炸焊 （一）钛-钢复合板爆炸焊接的安装
大面积钛-钢复合板爆炸焊 接时，其安装工艺多采用平 行法，起爆方式多采用中心 起爆法，少数情况下在长边 中部起爆，各类安装工艺示 意如图7-8所示。图中有两 个投影视图，分别表示板的 长度和宽度方向。图7-8a、 b分别表示雷管的安放位置 不同；图7-8c～e分别表示 有高速起爆混合炸药时的雷 管安放位置。
装配时应在固定的夹具上装配，要控制好间距，通常间距为0.7～0.8mm。 然后装好炸药，用药量也根据锆合金管壁厚而定，如壁厚为1mm时，用药 量65 ～ 70g；壁厚为1.5 ～ 2.0mm时，用药量75 ～85 g；壁厚为2.0 ～ 3.0mm时，用药量80 ～ 100g。
压力容器用爆炸焊接复合板标准简介
≥210
≥200
≥140
•2.未结合率
•1级、2级和3级均为钢板全面积超声检测。
NB/T47002.1
1级
2级
3级
未结合率 ％
0
≤2
≤5
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压力容器用爆炸焊接复合板标准简介
3.覆材所用钢号 奥氏体型：S30408(06Cr19Ni10)、 S30403(022Cr19Ni10)、 S32168(06Cr18Ni11Ti)、 S31608(06Cr17Ni12Mo2)、 S31603(022Cr17Ni12Mo2)、 S31668(06Cr17Ni12Mo2Ti)、 S31703(022Cr19Ni13Mo3)、 S39042(015Cr21Ni26Mo5Cu2)、 美S31254、美N08367、美N08926；
NB/T47002.2
1级
2级
3级
未结合率 ％
0
≤2
≤5
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压力容器用爆炸焊接复合板标准简介
3.覆材所用牌号 工业纯镍：N5(美N02201)、N6、N7(美N02200)； 镍铜合金：NCu30(美N04400)； 耐蚀镍合金：NS1101(美N08800)、NS1102(美N08810)、 NS1402(美N08825)、NS3102(美N06600)、 NS3304(美N10276)、NS3305(美N06455)、 NS3308(美N06022)、NS3311(美N06059)、 NS3309(美N06686)、NS3203(美N10675)。牌号 TA1、TA2、TA3、TA9、TA10。
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压力容器用爆炸焊接复合板标准简介
•四、NB/T47002.4-2009 《压力容器用爆炸焊 接复合板 第4部分：铜—钢复合板》
复合板制压力容器设计和制造应注意的问题
复合板制压力容器设计和制造应注意的问题摘要：本文针对复合板制压力容器设计和制造常见的问题进行了阐述,并对I类和II类复合板制压力容器之间的异同和应注意的问题进行了深入论述。
关键词：复合板压力容器设计制造检验1 前言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。
由于复合板具有强度高、耐蚀耐磨等特殊性能好和造价低等优点，近年来在石化、冶金、机械、能源、航天等领域得到广泛应用。
它综合了基层材料和复层材料各自的优点，既有基层材料所具有的结构强度和刚度，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，结构厚度变小，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。
在压力容器行业中，复合板主要用于制造反应釜、换热器、贮罐等设备。
用于制造压力容器的复合板目前主要有两类：一类是基层材料与复层材料焊接性较好，这类材料有不锈钢复合板、镍基合金复合板等（以下简称I 类材料）；另一类是基层材料与复层材料焊接性较差或不能焊接，对这两类复合材料，在压力容器产品设计、制造和检验时都有很大的不同，应区别对待。
2 容器设计一般当容器设计厚度大于12mm时，就应该考虑选用复合材料的可能性。
选用复合板作为压力容器壳体材料时，应根据介质的特性选用不同材料类型的复合板，即是选择I类材料还是选择II类材料，再依据所选择材料类型选用不同的焊接连接接头结构形式。
对于介质有腐蚀性或有耐热要求时，选择相应的复合板；对于不能与碳接触的介质，一般选用II类复合材料。
常见的接头结构形式如下图（1）--图（5）所示。
其中图（1）--图（3）适用於II类材料，图（4）--图（5）适用於I类材料。
采用图（1）、图（3）结构时，需将基层焊缝余高除去与基层表面平齐，然后再进行贴条并焊接。
具体的接头坡口尺寸按相应规范和标准的规定，并结合制造厂的技术装备选取。
图(1) 图(2) 图(3) 图(4) 图(5)3 容器制造3.1 材料检验在复合板容器制造时，应首先对复合板的贴合率进行检验。
不锈钢复合板的焊接工艺(Q235A+304或310S)
不锈钢复合板的焊接工艺（Q235A+304或310S）Q235A+304或310S不锈钢复合板是一种以Q235A为基层，304或310S为复层，通过轧制、爆炸或爆炸轧制等方法，使之结合在一起的一种复合材料。
基层Q235A能满足压力容器材料强度要求．而复层304或310S是一种超低碳奥氏体不锈钢．具有良好的耐腐蚀性能。
复合后的材料不但能同时达到强度要求和耐腐蚀要求．而且它在市场上的价格要比304或310S的价格低得多。
所以越来越多复合钢板被用于石油、化工、食品、制药设备等行业。
但复合钢板的制造及焊接工艺比较复杂，特别是对过渡层及复层的焊接质量技术要求较高。
因此，对不锈钢复合钢板的焊接进行焊前分析、焊接工艺评定和合理选择焊接工艺参数是保证焊接质量的关键。
1．焊接性分析为保证复合钢板不因焊接而失去原有优良的综合性能，通常是分别对基层和复层进行焊接。
即把不锈复合板分为基层焊接、复层焊接和二者交界处的过渡层的焊接。
基层材料Q235A 是压力容器常用的低碳钢．其焊接性能良好．焊接时一般不需要采取特殊工艺措施．只有在低温情况下焊接结构刚性在的构件时才采取焊前预热和焊后缓冷的措施本例由于在常温下焊接，而且结构刚性不大，故无需采取预热等措施。
304或310S属于奥氏体不锈钢，如果在450oC～480~C范围内长时间停留，会析出碳化铬(Cr23C )。
铬主要来源于晶粒表面。
而内部铬来不及补充，使晶界的晶粒表层形成贫铬区．在强烈火腐蚀介质作用下贫铬区会形成晶间腐蚀．故焊接复层304或310S时应采用超低碳或含有钛铌等元素的不锈钢焊条，同时采用小工艺参数。
尽量减少热输入量，控制层间温度在60 以下。
过渡层的焊接性能主要取决于基层Q235A和复层304或310S材料的物理化学性能、接头的形式和填充金属等。
2焊接材料的选择2.1焊接材料选用原则2.1.1 复层材料的选用应保证熔敷金属的合金元素的含量不低于复层材料标准规定的下限值。
JB 4711---2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》标准释义
JB 4744—2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》标准释义《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》作为GB l50的规定性附录在行业上已广泛应用。
但随着我国压力容器标准化体系的形成和完善，有必要将其制订成行业标准，以供GB l50及其相关标准(例如GB 151、GB 12337、JB 4710、JB 473l等)的配套引用。
本标准是在GBl50—1998附录巨的基础上，结合生产实践中的问题和经验，并参照国外同类标准而制订的。
本标准与GB 150一1998附录E的主要差异如下：(1)适用范围本标准除对单层容器A类焊接接头的产品焊接试板和力学性能试样提出要求外，对多层包扎及热套容器、锻焊容器、堆焊和复合钢板制容器的试板和试样也作了相应的规定。
(2)弯曲试样取消原标准按钢种选择弯曲直径；按单面焊或双面焊选择冷弯角的评定指标。
采取对所有压力容器用钢都选用弯轴直径为四倍板厚（D=4a）；冷弯角a为180°的评定指标。
这使整个焊接接头在较宽的范围内产生均匀的、具有20%的变形量。
这样一方面足够考核焊接接头的塑性；另一方面不会因弯曲变形量超过焊接金属固有的塑性而导致误判。
(3)冲击试验1)焊缝金属冲击试样焊缝金属冲击试样分3个和6个两种，对于钢材标准抗拉强度下限σb≤540MPa的钢材（例如16MnR等），焊缝金属冲击试样为3个，取样位置沿用原标准的规定（图8中的I组）。
对于钢材标准抗拉强度下限σb >540MPa，且试板厚度δs>60mm的钢材，焊缝金属冲击试样为6个，取样位置为图8中的I和Ⅱ两组。
增加焊缝金属冲击试样的原因：①GB 6654《压力容器用钢板》对厚度大于60mm的钢板，拉伸、冲击试样规定在1/4板厚处取样。
而产品试板的焊缝金属仅在表面取样，其内部焊缝质量未达到考核的目的。
②ASME Ⅷ-1 UG-84(h)(3)对产品焊接试板冲击试验取样的要求，规定当板厚大于1.5in（40mm）时，要取两组（图8中的Ⅰ和Ⅱ组）焊缝金属冲击试样。
T10_20G爆炸焊接复合板
第18卷 第2期2001年6月 爆 破 B LASTINGV o l .18 N o.2 Jun .2001文章编号: 1001-487X (2001)02-0090-03T 10220G 爆炸焊接复合板史长根 王耀华 周春华 蔡立艮(解放军理工大学工程兵工程学院,江苏南京210007) 摘 要: 通过选取最佳的爆炸焊接参数,消除了T 10220G 爆炸复合板表面的裂纹,使复合率达到100%。
微观测试和宏观力学性能检测表明:从起爆端开始,界面波依次为微波状和小波状,消除了大波状界面中不可避免的微观缺陷,界面的结合强度较高。
关键词: 爆炸焊接; 复合板; 界面波; 结合强度中图法分类号: TD 235.4文献标识码: AT 10-20G Explosive W eld i ng Cladd i ng Pla teS H I Chang 2g en ,W A N G Y ao 2hua ,ZH OU Chun 2hua ,CA I L i 2g en(Engineering In stitu te of Engineering Co rp s ,P lau st ,N an jing 210007,Ch ina )Abstract : T he th in carck s in the su rface of T 10220G cladding p late are eli m inated ,and the cladding ratereaches 100%by selecting the op ti m um param eters .T he m icroco s m ic and the m echan ical p roperty tests m ake it clear that the in terfaces are m icro and s m all w ave successively from the in itiati on po in t ,and the m icroco s m ic flaw s w h ich m igh t no t be avo ided in a large w avy in terface are eli m inated .T he in terface bonding strength is h igher .Key words : exp lo sive w elding ; cladding p late ; in terface w ave ; bonding strength收稿日期:2001-03-02.作者简介:史长根(1971-),男;南京:解放军理工大学工程兵工程学院讲师,博士,主要从事爆炸焊接及金属复合材料方面的研究. 为了使金属材料在爆炸冲击载荷下不致开裂和脆断,要求它们的A k 值不宜太小[1]。
金属复合板爆炸焊接生产工艺
金属复合板爆炸焊接生产工艺
一：爆前准备
（1）复板：爆炸复合板复板常规材料有：钛基合金，镍基合金，哈氏合金，不锈钢，双相不锈钢，铜，铝等材料为主。
规格由客户的要求而定制，大多数复板需要拼焊。
焊接的方法有：氩弧焊，等离子焊，电弧焊。
业内通常用氩弧焊焊接，在焊接过程中注意事项有：氩气的纯度要求在百分之99.99，焊接电流根据复板的厚度以及复板的材质而定。
焊接过程中焊缝的正负面都需用保护罩托保，防止焊缝氧化，确保焊接质量。
（2）基板：将制备好的基板先用砂轮去除氧化皮，而后用千页轮抛光，要使表面光滑而无瑕疵。
（3）配板：将拼焊好的复板校平抛光后配在规定的基板上。
复合板爆炸要求，复板必须大于基板。
二：爆炸场地
复合板爆炸场地要求在野外作业，距离居民房屋十公里以外，场地要求土质松软，不得有石头，防止爆炸过程中板面受损。
三：爆炸焊接
根据复合板材料的规格来修复地面的大小（业内称炮台）炮台修好后，将预备好的基板铺平，清理复合面的污垢。
根据工艺来铺垫间隙，而后将复板放置间隙之上。
铺好炸药，插入电雷管，准备施爆。
四：爆后处理
将爆炸成形的复合板清理干净，进行超声波探伤，探伤不合格的部位标记，之后进行修复。
之后进行热处理.热处理的温度根据材料的性能而定。
复合板热处理之后进行校平，校平后二次探伤，防止在校平过程中开裂。
最后将探伤合格的复合板进行切割,抛光.然后成品检验，合格后包装发货。
压力容器用双相不锈钢-低合金钢爆炸复合板热处理工艺的探究
压力容器用双相不锈钢 -低合金钢爆炸复合板热处理工艺的探究摘要：通过对双相不锈钢、低合金钢在热处理过程中组织转变特点的分析，并模拟双相不锈钢-低合金钢（S22053-Q345R）爆炸复合后进行热处理试验，对试件进行硬度检测、组织成分检测，力学性能试验、抗腐蚀性能试验，以验证热处理工艺方案的正确性，对同类复合板材料爆炸复合后的热处理工艺起到指导意义。
关键词：双相不锈钢低合金钢爆炸复合板热处理前言：双相不锈钢兼有奥氏体不锈钢与铁属体不锈钢的特性，具有韧性高、脆性转变温度低、焊接性好、耐晶间腐蚀性高等特性；不但保留了铁素体不锈钢导热系数高、热膨胀系数小、超塑性等特点，而且比奥氏体不锈钢的强度高，特别是疲劳强度、屈服强度显著提高。
双相不锈钢-低合金钢爆炸复合板成本低，耐晶间腐蚀性能高，特别在氯溶液及H2S中的耐应力腐蚀性能相对奥氏体不锈钢显著提高，具有抗孔蚀和缝隙腐蚀的能力，而且具有良好的韧性和强度等综合性能。
在工业中应用越来越多，如大型化工容器、石油工业、化学工业等。
双相不锈钢与低合金钢由于化学成分、硬度、组织成分存在较大差异，在热处理过程中，组织成分变化有各自的特点，因此，如何制定出最佳的热处理方案，既能消除爆炸焊接的残余应力，满足双相不锈钢-低合金钢爆炸复合板的剪切强度、力学性能、冲击性能、弯曲性能，又能满足双相不锈钢抗腐蚀性能，成为了一个新课题。
1.双相不锈钢热处理过程中组织转变1.1 S22053典型双相不锈钢为例进行分析研究S22053板材α(铁素体)与γ（奥氏体）所占体积分数相近，经定量金相统计分析结果表明，原始板材中α相约占46%，γ相约占54%。
而在热处理过程中会发生组织转变，从而影响板材的力学性能。
表一：S22053板材化学成分S2 2035022Cr23Ni5 Mo3N当热处理温度在950-1150℃范围内时，随热处理温度的提高，α相逐渐增多，γ相逐渐减少，组织中α相与γ相相对含量和热处理温度呈线性关系（见图一）。
爆炸焊接和爆炸复合材料
（ ５） 覆层材料和基层材料都可以根据实际需要而任意选择。 （ ６） 覆层材料和基层材料的厚度及其厚度比， 也可以根据 实际需要任意选择。以复合板为例， 覆板材料的厚度可为 ０．０１～５０ ｍｍ， 基 板 的 厚 度 可 为０．０１～５００ ｍｍ。 基 板 和 覆 板 的 厚 度 比 可 为 １∶１～１０∶１。 （ ７） 单 块 复 合 板 的 面 积 可 达 数 十ｍ２， 质 量 可 达 数 十ｔ， 用 其制造的设备可达数百ｔ。 （ ８） 爆炸焊接的覆层和基层材料之间为冶金结合， 其结合 （ 抗 剪） 强度数据高于或相当于两者中强度较低者的抗拉强度数据。 （ ９） 爆炸复合材料可以承受多次和多种形式的压力加工 （ 如轧制、冲压、旋压、锻压、挤压和拉拔等） ， 机械加工 （ 如 切割、切削、校平、校直和成形等） ， 以及热处理、焊接和爆 炸成形等后续加工， 而不致分层和开裂。 （ １０） 许多爆炸复合材料在经过适当的机械加工 （ 如平板） 和热处理 （ 如退火） 后就是产品。如果将其坯料进行后续的压 力加工， 就能够获得更大或更小、更长或更短、更厚或更薄、 更粗或更细以及异型的复合材料。例如， 将爆炸焊接的钛－ 钢 和不锈钢－ 钢的复合板坯进行轧制， 便能获得更长、更宽、更 薄的复合中板及薄板。 （ １１） 爆 炸 焊 接 后 ， 表 面 、 基 体 和 整 体 材 料 都 有 不 同 程 度 的硬化和强化。这种硬化有利于覆层材料耐蚀性能和耐磨性能 的提高。这种强化有利于复合材料的强度设计。 （ １２） 爆 炸 复 合 材 料 可 以 是 双 层 、 三 层 和 多 层 。 三 层 如
爆炸焊奥氏体不锈钢复合板复层厚度测量,哪种方法更胜一筹？
以奥氏体不锈钢为复合层，碳钢为基层的复合板，既具有不锈钢的表面性能和耐腐蚀性能，又具有碳钢的机械强度和加工性能。
因此，奥氏体不锈钢复合板制成的压力容器在化工领域应用广泛。
奥氏体不锈钢与碳钢属于不同材料，爆炸焊接复合技术很好地实现了这两种材料的复合。
爆炸焊接主要是用炸药作为能源进行金属焊接的技术，其特点是充分发挥和利用组元材料的物理性能和力学性能，以满足不同场合的需求。
在压力容器的制备过程中，必须对复层奥氏体不锈钢厚度进行控制。
常用的复合板复层厚度的测量方法有磁性测厚法、超声测厚法和金相测厚法这三种方法。
其原理和操作过程不同，各自的影响因素和适用范围也不相同。
采用不适合的方法进行复层厚度测量，得到的结果往往存在较大误差。
那么，上述三种方法到底哪种更胜一筹呢？让我们来进行一次小测验吧！测量材料复层材料选取SA240 304L，名义厚度(设计图样上标注的厚度)为3.5mm；基板材料选取SA265 Gr70，名义厚度为30mm。
SA240 304L中各元素的质量分数完全符合标准ASME SA240-2015《压力容器和一般用途用耐热铬及铬镍不锈钢板､薄板和钢带》的相关指标要求，SA265 Gr70中各元素的质量分数完全符合标准ASME SA516-2015《中､低温压力容器用碳钢板》的相关指标要求。
对复层､基层材料分别用游标卡尺测出实际厚度。
复层材料8次测量的平均值是3.70mm，基层材料8次测量的平均值是30.62mm。
而客户要求复合板复层厚度的测量结果不得小于3.175mm，厚度公差为正公差。
爆炸焊接复合板采用爆炸焊接方法成型，执行ASME SA264-2015《铬-镍不锈钢复合板》标准，交货状态为退火后。
爆炸焊接主要是用炸药作为能源进行金属间焊接的，是一种很有实用价值的生产金属复合材料的高新技术。
其在一瞬间能将相同的､特别是不同的金属组合简单､迅速､强固地焊接在一起，使金属界面达到冶金结合状态。
工程中采用的爆炸焊接方法主要有平行安装法和角度安装法两种，这次我们采用平行安装法(见下图)进行爆炸焊接，并对爆炸焊接工艺进行优化。
压力容器标准
压力容器法规、标准介绍一、压力容器法.规、标准体系我国的特种设备法规体系主要分以下五个层次法律-行政法规—部门规章—安全技术规范—引用标准”。
第一层次：法律根据宪法和立法法的规定，由全国人民代表大会及其常委会制定法律。
如《安全生产法》、《劳动法》、《产品质量法》、《计量法》、《标准化法》、《行政许可法》等;2012年8月，十一届全国人大常委会第二十八次会议初次审议了《中华人民共和国特种设备安全法（草案）》。
第二层次:行政法规由国家最高行政机关-由国务院制定的行政法规《特种设备安全监察条例》（第373号国务院令）,2003年3月公布,自2003年6月1日起施行。
2009年1月14日《国务院关于修改（特种设备安监察条例）的决定》（第549号国务院令）公布.第三层次：行政规章由国务院各部门制定的部门规章，如:《锅炉压力容器制造监督管理办法》（总局令第22号)自2003年1月1日起施行；《特种设备作业人员监督管理办法》（总局令第140号）自2011年7月1日起施行；第四层次：安全技术规范(规范性文件）是政府对特种设备的安全性能和相应的设计、制造、安装、改造、维修、使用和检验检测等所作出的一系列规定，是必须强制执行的文件,安全技术规范是特种设备法规标准体系的主体，是在世界经济一体化中各国贸易性保护措施在安全方面的体现形式，其作用是把法律、法规和行政规章的原则规定具体化。
TSG Z0004-2007特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求TSG Z0004-2007特种设备制造、安装、改造、维修许可鉴定评审细则TSG R1001—2008压力容器压力管道设计许可规则TSG R0004—2009 固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0002—2005 超高压容器安全技术监察规程TSG R7001-2004 压力容器定期检验规则TSG R6001—2008压力容器安全管理人员和操作人员考核大纲TSG R3001—2006压力容器安装改造维修许可规则TSG D0001-2009 压力管道安全技术监察规程-工业管道TSG D2001-2006压力管道元件制造许可规则TSG D3001-2009 压力管道安装许可规则TSG ZC001-2009 锅炉压力容器专用钢板（带）制造许可规则TSG Z6001-2005 特种设备作业人员考核规则TSG Z6002-2010 特种设备焊接操作人员考核细则第五层次：相关标准1、压力容器设计制造标准，如：GB150、GB151、GB12337、JB47322、压力容器材料标准, 如GB713、GB3531 、GB24511、NB/T47008～470103、试验方法标准，如GB228、GB232、GB/T229、GB4334、JB/T47304、其它相关标准二、适用范围1、《行政许可法》第十二条下列事项可以设定行政许可：（四）直接关系公共安全、人身健康、生命财产安全的重要设备、设施、产品、物品，需要按照技术标准、技术规范,通过检验、检测和检疫等方式进行审定的事项”2、《特种设备安全监察条例》:第二条本条例所称特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆。
JBT 4709-2007 压力容器焊接规程
3.4.11 接弧处应保证焊透与熔合。
3.4.12 施焊过程中应控制道间温度不超过规定的范围。当焊件预热时，应控制道间温度不得低于预热
温度。
3.4.13 每条焊缝应尽可能一次焊完。当中断焊接时，对冷裂纹敏感的焊件应及时采取保温或缓冷等措
施。重新施焊时，仍需按规定预热。
3.4.14 可锤击钢质焊缝金属和热影响区，消除接头残余应力。打底层焊缝不能锤击，未经焊后热处理
的盖面层焊缝也不宜锤击。
3.4.15 引弧板、引出板、产品焊接试件不应锤击拆除。
3.5 后热和焊后热处理
4
JB/T 4709—2007
钢制压力容器按规定进行后热和焊后热处理。 铝制压力容器一般不进行后热和热处理。 钛制压力容器一般不进行后热，当图样有要求时，则进行焊后热处理。 3.6 焊接返修 3.6.1 对需要焊接返修的缺陷应当分析产生原因，提出改进措施，按评定合格的焊接工艺编制焊接返 修工艺文件。 3.6.2 返修前需将缺陷清除干净，必要时可采用表面检测确认。 3.6.3 待返修部位应制备坡口，坡口形状与尺寸要防止产生焊接缺陷和便于焊工操作。 3.6.4 如需预热，预热温度应较原焊缝适当提高。 3.6.5 返修焊缝性能和质量要求应与原焊缝相同。 3.7 焊接检验 3.7.1 焊前： a） 母材、焊接材料； b） 焊接设备、仪表、工艺装备； c） 焊接坡口、接头装配及清理； d） 焊工资格； e） 焊接工艺文件； 3.7.2 施焊过程中： a） 焊接规范参数； b） 执行焊接工艺情况； c） 执行技术标准情况； d） 执行图样规定情况。 3.7.3 焊后： a） 实际施焊记录； b） 焊缝外观及尺寸； c） 后热、焊后热处理； d） 产品焊接试件； e） 金相检验和断口检验； f） 无损检测；
压力容器制造焊接技术标准及要求
压力容器制造焊接相关技术标准及要求摘录川化集团有限责任公司化工设备厂《钢制化工容器制造技术要求》摘录5．焊接和切割5．1 切割5．1．1采用火焰切割下料时，应清除熔渣及有害杂质，并采用砂轮或其它工具将坡口加工平整。
当切割材料为标准规定的抗拉强度σb>540MPa的高强度钢或铬钼合金钢时，火焰切割表面应采用打磨或机械加工的方法清除热影响区和淬硬区，并进行磁粉或渗透探伤。
不锈钢的碳弧气刨表面应采用砂轮打磨，清除渗碳层。
5．1．2火焰切割时的预热与否，一般应符合钢材焊接时的预热要求。
受压元件气割的开孔边缘或剪切下料的端部如未经焊接者（如安放式接管的开孔边缘或内伸式接管的端部），应采用打磨等方法去除3mm以上。
5．2 焊缝位置5．2．1壳体上的开孔应尽量不安排在焊缝及邻近区域，但符合下列情况之一者，允许在上述区域开孔：1．符合GB150开孔补强要求的开孔可在焊缝区域开孔。
2．符合GB150规定的允许不另行补强的开孔，可在环焊缝区域开孔。
但此时应以开孔中心为圆心，对直径为3倍开孔直径长度的圆所包括的焊缝进行100%射线或超声波探伤，并符合要求。
凡因开孔而可予去除的焊缝可不受探伤质量的影响。
3．符合GB150规定的允许不另行补强的开孔，当壳体板厚小于等于40mm时，开孔边缘距主焊缝的边缘应大于等于13mm。
但若按5.2.1条第一款对主焊缝进行射线或超声波探伤并符合要求者，可不受此限。
5．2．2 外部附件与壳体的连接焊缝，如与壳体主焊缝交叉时，应在附件上开一槽口，以使连接焊缝跨越主焊缝。
槽口的宽度应足以使连接焊缝与主焊缝边缘的距离在1.5倍壳体壁厚以上。
5．3 焊接准备5．3．1 焊接坡口及其两侧至少15mm内的母材表面应消除铁锈、油污、氧化皮及其它杂质。
铸钢件应去除铸态表面以显露金属光泽。
5．3．2 气割坡口的表面质量至少应符合下表的要求。
气割坡口的表面质量类别定义质量要求平面度表面凹凸程度凹凸度小于等于2.5%板厚粗糙度表面粗糙速Ra50(μm)凹坑局部的粗糙速增大凹坑宽度小于等于50mm 且每米长度内不大于1个5．3．3 坡口上的分层缺陷应予以清除，清除深度为分层深度或10mm（取小者），并予以补焊。
钛-钢爆炸复合板的微观组织结构及力学性能
两者 结合 界面处 易形成 ＦＴ，ｅＴ 等脆性 金属 问 ｅ ｉＦ ｉ 化合 物 ， 导致 降低 复合板 界面 的结 合强 度 等 一 ，
钛 一钢复合板 焊接 界面 的结合 质量 是保证 实 际工
表 １ 工 业 纯 钛 Ｔ ２的 化 学 成 分 Ａ
合金元素
含量
Ｆ ｅ
≤０ ３ ．０
ｄ ｆｒ ｔ ｎ ｉ ｅ ｅ ａｅ ｎ ｂ ｎ ｎ ｎ ｅｆ ｃ ｕ ｎ ｘ ｌｓｖ ｌ ｎ ． ｅ ｏ ｍａｉ ｓ ｇ ｎ ｒ ｔｄ ｉ ｏ ｄｉｇ ｉ ｔｒａ ｅ ｄ ｒ ｇ ｅ ｐ ｏ ｉ ｅ ｗｅｄｉ ｇ Ｔｈｅ ｄ ｇ ｅ ｆｐ ａ ｔｃ ｄ ｆｒ ｔ ｎ ｏ ｉ ｅ ｒ ｅ ｏ ｌ ｓｉ ｅ ｏ ｍａｉ ｏ ｉ ｍａｌ ｒａ ｈ ｉｔｎ ｅ ｉ ａ ｔ ｅ ｗａ ｒ ｍ ｈ ｎ ｅ ｆ ｃ ａ ｄ ｉ ｃ ｏ ｒ ｎ ｓ ｓｌｗｅ ． ｓｓ ｌ ｓｔ ｅ ｄ ｓａ ｃ ｓｆ ｒｈ ｒａ ｙ ｆｏ ｔ ｅ ｉ ｔ ｒａ ｅ， ｎ ｔ ｍｉ ｒｈａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｏ ｒ ＸＲＤ ｎ ｌ ｓｓ ｅ ｓ ａ ａｙ ｉ
２ ． １９ ２． ３１
５５ ４ ５０ ５
参 照 Ｇ ／ ２ －２０ 《 属 材 料 室 温 拉 伸 Ｂ Ｔ２ ８ ０２ 金
够 满足 实 际工程 需要 ； 复合板 金相 组织 分析 显示 ， 结合 界面 呈波状 结合 ， 炸焊接 时 ， 结合 界面处 爆 在
发 生 强烈塑 性变形 ， 界面处 越远 塑性 变形越 小 ， 距 显微 硬度 越低 ； 复 合板 靠近 钛 侧 界面 进行 ｘ 射 对 线衍射 （ Ｒ 分析 ， Ｘ Ｄ） 未发 现有脆 硬 的金 属 间化合 物 相 生成 ， 证 了复 合板 界 面 具 有 较高 的结 合 强 保
压力容器用爆炸焊接复合板标准简介
压力容器用爆炸焊接复合板标准简介一、NB/T47002.1-2009 《压力容器用爆炸焊接复合板第1部分：不锈钢—钢复合板》1. 复合界面的结合剪切强度标准NB/T47002.1 JIS G3601 ASME SA264τb MPa ≥210 ≥200 ≥1402. 未结合率1级、2级和3级均为钢板全面积超声检测。
NB/T47002.1 1级2级3级未结合率％0 ≤2 ≤53. 覆材所用钢号奥氏体型：S30408(06Cr19Ni10)、S30403(022Cr19Ni10)、S32168(06Cr18Ni11Ti) S31608(06Cr17Ni12Mo2)、S31603(022Cr17Ni12Mo2)、S31668(06Cr17Ni12Mo2Ti)、S31703(022Cr19Ni13Mo3)、S39042(015Cr21Ni26Mo5Cu2)、美S31254、美N08367、美N08926；铁素体型：S11306(06Cr13)、S11348(06Cr13Al)、S11972(019Cr19Mo2NbTi)；奥氏体-铁素体型：S21953(022Cr19Ni5Mo3Si2N)、S22253(022Cr22Ni5Mo3N)、S22053(022Cr23Ni5Mo3N)。
二、NB/T47002.2-2009 《压力容器用爆炸焊接复合板第2部分：镍—钢复合板》1. 复合界面的结合剪切强度标准NB/T47002.2 JIS G3602 ASME SA265τb MPa ≥210 ≥200 ≥1402. 未结合率1级、2级和3级均为钢板全面积超声检测。
NB/T47002.2 1级2级3级未结合率％0 ≤2 ≤53. 覆材所用牌号工业纯镍：N5(美N02201)、N6、N7(美N02200)；镍铜合金：NCu30(美N04400)；耐蚀镍合金：NS1101(美N08800)、NS1102(美N08810)、NS1402(美N08825)、NS3102(美N06600)、NS3304(美N10276)、NS3305(美N06455)、(美N06022)、(美N06059)、(美N06686)、(美N10675)。
压力容器用爆炸焊接复合板界面剪切强度标准研究
试 验 研 究 压力容器用爆炸焊接复合板界面剪切强度标准研究史长根1,王 洋1,冯 建2(11解放军理工大学工程兵工程学院,江苏南京 210007;21南京润邦金属复合材料有限公司,江苏南京 211803)摘 要:JB4733—1996规定:压力容器用爆炸焊接不锈钢复合钢板τb≥200MPa(B3级)和τb≥210 MPa(B1级和B2级)。
但通过试验测试证明,达到此剪切强度标准的复合板界面仍可能存在“缝隙”、“空洞物”、“过渡区域”等几种微观缺陷,使得复合板在后续热处理、轧、校、卷以及使用过程中易出现开裂失效。
运用爆炸焊接工艺获得的复合板界面的剪切强度应该介于基材和复材两种材料基体强度之间。
为了提高界面剪切强度,消除这些微观缺陷和后续加工失效,本文通过研究两类不同的界面剪切强度的特点,从而重新定义了复合板界面剪切强度,并建议压力容器用爆炸焊接不锈钢复合钢板的剪切强度标准。
关键词:爆炸焊接;压力容器;结合界面;剪切强度中图分类号:TG456.6;O389 文献标识码:A 文章编号:1001-4837(2007)02-0024-03Studying of Standard of Shearing Strength in I nterfaceof Cladding Plate Using by Pressure V esselSHI Chang-gen1,WANG Yang1,FENG Jian2(11Engineering Institute of Engineering C orps,P LAUST,Nanjing,210007,China;21Nanjing Runbang Metal Cladding Material C o.,Ltd.,Nanjing211803,China)Abstract:The standard of JB4733-1996of the cladding plate using by pressure vessel setτb≥200MPa for B3level andτb≥210MPa for B1and B2level,but it is found that there are still micro defects such as “seam”,“hole”and“transition zone”etc for the cladding plate which is up to the standard by testing.The shearing strength of cladding plate by explosive welding should be between the strength of the base plate and flying plate.T o im proving the shearing strength and eliminating the failure,by studying tw o kinds of shearing strength of interface,the papers defines the concept of shearing strength and puts forward the standard of it.K ey w ords:explosive welding;pressure vessel;bonding interface;shearing strength 贴合率和剪切强度是衡量爆炸复合板的两个主要指标。
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四、NB/T47002.4-2009 《压力容器用爆炸焊接 复合板 第4部分：铜—钢复合板》
1.复合界面的结合剪切强度 τ b≥100 MPa。 2.未结合率
1级、2级和3级均为钢板全面积超声检测。来自NB/T47002.4
未结合率 ％
1级
0
2级
≤2
3级
≤5
3.覆材所用牌号 T2、TU1、
H68、H62、HSn62-1、 QSn6.5-0.1、QAl9-2、 B19、BFe10-1-1、BFe30-1-1。
压力容器用爆炸焊接 复合板标准简介
中国通用机械工程总公司 秦晓钟 2011年1月
一、NB/T47002.1-2009 《压力容器用爆炸焊接 复合板 第1部分：不锈钢—钢复合板》
1.复合界面的结合剪切强度
标 准 τ b MPa 2.未结合率 1级、2级和3级均为钢板全面积超声检测。 NB/T47002.1 1级 2级 3级 NB/T47002.1 ≥210 JIS G3601 ≥200 ASME SA264 ≥140
未结合率 ％
0
≤2
≤5
3.覆材所用钢号 奥氏体型：S30408(06Cr19Ni10)、 S30403(022Cr19Ni10)、 S32168(06Cr18Ni11Ti)、 S31608(06Cr17Ni12Mo2)、 S31603(022Cr17Ni12Mo2)、 S31668(06Cr17Ni12Mo2Ti)、 S31703(022Cr19Ni13Mo3)、 S39042(015Cr21Ni26Mo5Cu2)、 美S31254、美N08367、美N08926；
1.复合界面的结合剪切强度 标 准 τ b MPa NB/T47002.2 ≥210 JIS G3602 ≥200 ASME SA265 ≥140
2.未结合率 1级、2级和3级均为钢板全面积超声检测。 NB/T47002.2 未结合率 ％ 1级 0 2级 ≤2 3级 ≤5
3.覆材所用牌号 工业纯镍：N5(美N02201)、N6、N7(美N02200)； 镍铜合金：NCu30(美N04400)； 耐蚀镍合金：NS1101(美N08800)、NS1102(美N08810)、 NS1402(美N08825)、NS3102(美N06600)、 NS3304(美N10276)、NS3305(美N06455)、 NS3308(美N06022)、NS3311(美N06059)、 NS3309(美N06686)、NS3203(美N10675)。
三、NB/T47002.3-2009 《压力容器用爆炸焊接 复合板 第3部分：钛—钢复合板》
1. 复合界面的结合剪切强度 τ b≥140 MPa。
2.未结合率 1级、2级和3级均为钢板全面积超声检测。 NB/T47002.3 未结合率 ％ 1级 0 2级 ≤2 3级 ≤5
3.覆材所用牌号 TA1、TA2、TA3、TA9、TA10。
谢谢！
铁素体型：S11306(06Cr13)、 S11348(06Cr13Al)、 S11972(019Cr19Mo2NbTi)； 奥氏体-铁素体型：S21953(022Cr19Ni5Mo3Si2N)、 S22253(022Cr22Ni5Mo3N)、 S22053(022Cr23Ni5Mo3N)。
二、NB/T47002.2-2009 《压力容器用爆炸焊接 复合板 第2部分：镍—钢复合板》