CN102719773B - 一种锆板波纹管制作方法 - Google Patents
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Abstract
锆板波纹管制作方法，采用两次热处理并带温压制成型；第一次热处理是在管坯焊接完成采用整体消应力热处理；第二次热处理是锆板波纹管被压制成型后采用整体恢复材料性能的热处理工艺，两次热处理均应在锆材内外表面涂高温防氧化膏，且在充满惰性气体、密封的电热处理炉中进行；根据锆材的厚度，压制前后两次热处理工艺条件是：第一次热处理，在510℃~620℃的温度范围内保温1~1.5小时，随炉冷却；第二次热处理，在550℃~620℃的温度范围内保温1~2小时，随炉冷却。从而保证锆制波纹管的质量，尤其是焊缝的质量，确保波纹管的使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及锆板波纹管的制作，尤其是锆板波纹管的选材及制作工艺。
背景技术
波纹管膨胀节作为一种管道补偿构件，在电力、石化、供热、钢铁、城建等领域被广泛地应用。其作用是在动力或热力管网中、设备与管路、设备与设备之间的连接中起补偿作用。波纹管膨胀节以它的轴向伸缩或角度变化来补偿管路系统或设备因温差（或机械运动）造成的位置移动；消除设备开车、停车或正常运行条件下的振动。因此，波纹管的应力分布一定要均匀，不能存在应力集中，有色金属锆板波纹管具有很好的耐腐蚀性能，但在制作过程中，最常见的是由于应力集中引起的波峰、波谷R弧段及焊缝与母材的熔合线处微裂纹，出现缺陷的波纹管在标准中不允许返修，不能使用在设备或管道中。
锆制波纹管在制作中容易出现裂纹等质量问题，成品率很低。
发明内容
本发明目的是：为解决锆板波纹管在制作过程中容易产生的缺陷，本发明提供了一种锆制波纹管选材方法及制作工艺。
本发明技术方案是：锆板波纹管制作方法，在锆板波纹管制作过程中，采用两次热处理的工艺及带温压制成型：第一次热处理是在管坯焊接完成采用整体消应力热处理；第二次热处理是锆板波纹管被压制成型后采用整体恢复材料性能热处理的制作工艺，两次热处理均应在锆材内外表面涂高温防氧化膏，且在充满惰性气体、密封性能较好的电热处理炉中进行。根据锆材的厚度，压制前后两次热处理工艺条件是：第一次热处理，在510℃~620℃的温度范围内保温1~1.5小时，随炉冷却； 第二次热处理，在550℃~620℃的温度范围内保温1~2小时，随炉冷却。
锆制波纹管在压制前将锆管坯、成型模具和加压用水加热至近100℃，且保证终压温度不低于50℃。
本发明的锆板波纹管的前期管坯材料选材，选用大型有色金属厂家且质量较好的管坯材料，确保使用低氢氧非合金锆板，其中关键杂质元素含量H%≤0.003%、O%≤0.02%，锆板材延伸率≥30%，且交货状态为热轧态，机械加工方法去除氧化皮，表面应无明显划痕、划伤及修磨痕迹。为确保材料的化学成分及力学性能，在锆制波纹管成型之前应认真核对原材料质量证明书，且对原材料关键项目进行复验， 验证其符合以上要求。
采用带温热压成型，压制成型后再次采用整体恢复材料性能热处理的制作工艺，热处理温度为550~620℃，保温1~2小时随炉冷却，且热处理炉要求须为电加热炉，热处理炉内充惰性气体以防止锆材吸氢、氧脆化，管坯内外表面涂KBC-12高温防氧化膏，从而保证锆制波纹管的质量，尤其是焊缝的质量，确保波纹管的使用性能。
本发明的有益效果是：锆制管坯经过合理的选材，管坯焊接完成采用整体消应力热处理，压制成型后再次采用整体消除应力热处理的制作工艺，但热处理炉须为充满惰性气体、密封性能较好的电炉，以防止波纹管在热处理过程中锆材吸氢、氧脆化，使锆材的应力分布均匀，保证锆材质量，尤其是焊缝质量，确保了锆制波纹管的使用性能。
附图说明
图1是本锆制波纹管制作工艺的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明具体实施方式进行说明。图1为常规的机械方法压制波纹管，图1中右方为压成后的波纹管。加压用水1、油压机2、成型模具3、移动平台4、锆制波纹管5。
锆制波纹管制作前期管坯材料选材尤为重要，选用大型有色金属厂家且质量较好的管坯材料，采购低氢氧非合金锆板，要求关键杂质元素含量H%≤0.003%、O%≤0.02%，锆板材延伸率≥30%，且交货状态为热轧态，机械加工方法去除氧化皮，表面无明显划痕、划伤及修磨痕迹。材料在使用前复验化学成分及力学性能，并核对原材料质量证明书，符合相应材料标准且符合以上采购要求，检查表面质量，无划痕及修磨痕迹。
锆制波纹管管坯原材料检验及复验合格后，下料卷制成型，用丙酮清理锆材坡口表面及两侧，采用焊接工艺评定合格的钨极自动氩弧焊焊接工艺，在正反两面氩气保护充足的状态下，采用小电流，慢速焊的方式，将管坯焊接完成，焊接接头目视合格后，表面按100%PT及100%RT无损检测，按JB/T4730-2005Ⅰ级合格检验，无损检测合格后，波纹管管坯整体进行热处理，以消除焊缝及板材卷制应力，热处理炉须为充满惰性气体、密封性能较好的电炉。采用油压机带温压制成型后，再采用整体恢复材料性能热处理的工艺，在充满惰性气体、密封性能较好的电热处理炉中热处理，以消除锆制波纹管压制过程中产生的应力集中。
锆制波纹管具体的制作方法，在锆制波纹管制作过程中，采用两次热处理的工艺及带温压制成型，保证波纹管的生产质量及使用性能：第一次热处理是在管坯焊接完成采用整体消应力热处理；第二次热处理是锆板波纹管被压制成型后采用整体恢复材料性能热处理的制作工艺，两次热处理均应在锆材内外表面涂KBC-12高温防氧化膏，且在充满惰性气体、密封性能较好的电热处理炉中进行。根据锆材的厚度，压制前后两次热处理制度大至为：第一次热处理，在510℃~620℃的温度范围内保温1~1.5小时，随炉冷却； 第二次热处理，在550℃~620℃的温度范围内保温1~2小时，随炉冷却。在压制前将锆管坯、成型模具和加压用水加热至100℃，且保证终压温度不低于50℃，以保证锆制波纹管的应力分布均匀，确保波纹管质量，尤其是焊缝质量。用上述条件处理后的锆制波纹管的质量有显著区别。
采用此锆制波纹管制作工艺生产的波纹管，经表面整体100%PT及100%RT无损检测，按JB/T4730-2005Ⅰ级合格检验，在波纹管波峰、波谷R弧段及焊缝部位未出现缺陷，其外形尺寸及内在质量均符合相应的波纹管标准，保证了锆制波纹管的整体质量。
Claims (2)
1.锆板波纹管制作方法，其特征是在锆板波纹管制作过程中，采用两次热处理并带温压制成型；第一次热处理是在锆板管坯焊接完成采用整体消应力热处理；第二次热处理是锆板波纹管被压制成型后采用整体恢复材料性能的热处理工艺，两次热处理均应在锆板内外表面涂高温防氧化膏，且在充满惰性气体、密封的电热处理炉中进行；根据锆板的厚度，压制前后两次热处理工艺条件是：第一次热处理，在510℃～620℃的温度范围内保温1～1.5小时，随炉冷却；第二次热处理，在550℃～620℃的温度范围内保温1～2小时，随炉冷却；锆板采用低氢氧非合金锆板，其中关键杂质元素含量H%≤0.003%、O%≤0.02%，锆板延伸率≥30%，且为热轧态；带温压制成型指锆制波纹管在压制前将锆板管坯、成型模具和加压用水加热至近100℃，且保证终压温度不低于50℃。
2.根据权利要求1所述的锆板波纹管制作方法，其特征是在锆板内外表面涂KBC-12高温防氧化膏。
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