CN107076355A - 一种基于钽板与钢复合板的覆合结构及其加工方法 - Google Patents

Abstract

一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，包括由钢复合板与覆盖在所述钢复合板上的钽板(1)组成的板材覆合基体，所述钢复合板由钢层(2)和平铺在钢层(2)上的覆盖层(3)复合而成，所述钽板(1)布设在覆盖层(3)上，所述钽板(1)周侧与覆盖层(3)焊接固定，所述板材覆合基体上设置有介质流通管和/或加强连接件。所述的覆合结构能有效解决钽与钢板紧密垫衬结构存在的钽垫衬易损坏问题，并且整体结构稳定、可靠。还公开了一种基于钽板与钢复合板的覆合结构的加工方法。

Description

一种基于钽板与钢复合板的覆合结构及其加工方法

技术领域

本发明属于化工设备加工技术领域，尤其是涉及一种基于钽板与钢复合板的覆合结构及其加工方法。

背景技术

化工设备指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械，如各种容器(如槽、罐、釜等)、普通窑、塔器、反应器、换热器、普通干燥器、蒸发器、反应炉、电解槽、结晶设备、传质设备、吸附设备、流态化设备、普通分离设备以及离子交换设备等。对于储存或输送腐蚀介质的化工设备而言，耐高压性能、耐腐蚀性能和密封性能均至关重要，如耐腐蚀性热交换器管板、容器中的外盖、介质输送管道中的法兰盘等。

近年来随着技术的不断发展，对化工装置的耐蚀要求也不断的提高，钽材作为最理想的耐蚀金属材料有了越来越多的市场需求。金属钽及其合金具有高密度、高熔点和优异的耐蚀性能，同时也具有较好的高温强度、良好的加工性等特点，被广泛应用于电子、化工、航空航天、武器等领域。在化工领域，钽是非常理想的耐蚀材料，尤其在一些强腐蚀恶劣工况下(如高温稀硫酸、盐酸、硝酸等环境下)，钽材拥有其它金属无法替代的良好耐蚀性和稳定性。

但是，钽材的好多特点对其推广应用形成了制约，主要体现在以下三个方面：第一、密度大且价格昂贵，钽的价格大约为钛的40倍且为锆的7倍～8倍，以至于很少有人采用纯钽制作化工设备；第二、钽材属于难熔材料，熔点达2996℃，与一般金属材料差异较大，且与其它金属熔焊困难；第三、能够采用钽材制造的化工设备多为强腐蚀介质环境，一旦发生泄漏，极易造成安全事故。因此，如何提高钽材的推广应用，更多取决于降低成本和提高设备的可靠性。

受钽板的造价和加工水平的限制，使其在化工领域的应用多数采用与钢相结合的方法。目前，应用较多的主要以下两种方法：第一种是钽、钢复合板结构，第二种方法为钽与钢板紧密垫衬结构。

其中，第一种方法就是将钽板通过爆炸或轧制的方法，通过过渡材料(一般为钛、铜或镍板)将其与钢板覆合在一起，该结构因金属间结合较为紧密，能形成较高的强度，因此是目前最可靠的结构，尤其适用于有真空的场合；但其复合费用较高，且后期焊接结构需要复合较厚的钽板，造成该方法成本也最高。

第二种方法是将钽板覆盖在钢板上，通过周边银钎焊或翻边后固定在钢层上，在有通孔时，加入一段衬管，将衬管与钢层胀接固定，端部与钽层焊接；在钽层承受外压时，一般在无通孔的区域采用钢层上预设置钽螺钉的方式，待钽层与钢层覆盖后，通过在钽螺钉上塞焊将钽层与钢层固定，在一定区域能够承受一定的外压，且该方法钽板的厚度一般取不大于1mm，且不需要爆炸或轧制覆合，成本得到大幅降低。但往往因为衬管胀接质量和压力源的不稳定性，使得衬管胀接失效，进而造成钽板层承受了比设计高出很多的外压力，最终钽板变形失效，腐蚀介质进入钢层，导致整台设备报废。为了防止这种情况，目前采用的是在钢板两侧和与钢板连接的钢筒体、法兰及其密封面上均覆盖钽层的方式，虽然阻止了压力源对与腐蚀介质接触的钽层形成较大的外压，但该方法直接引起成本增加，并且加工难度增大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其结构简单、设计合理且制造成本较低、使用效果好，能有效解决钽与钢板紧密垫衬结构存在的钽垫衬易损坏问题，并且整体结构稳定、可靠。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征在于：包括由钢复合板与覆盖在所述钢复合板上的钽板组成的板材覆合基体；所述钢复合板由钢层和平铺在钢层上的覆盖层复合而成，所述钽板布设在覆盖层上，所述钽板周侧与覆盖层焊接固定，所述覆盖层为钛层、铜层、镍层或锆层；

所述板材覆合基体上设置有介质流通管和/或加强连接件，所述加强连接件为钽堵头，所述板材覆合基体上开有供所述介质流通管安装的流通管安装孔和/或供钽堵头安装的堵头安装孔；

所述介质流通管包括安装在所述流通管安装孔内的钽衬管，所述钽衬管与所述钢复合板之间采用胀接和/或焊接方式固定，所述钽衬管与钽板焊接固定；

所述堵头安装孔为通孔或由上至下钻入钢层内的盲孔；所述钽堵头与钽板和覆盖层均焊接固定。

上述一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征是：所述钢层的厚度为10mm～300mm，所述覆盖层的厚度为2mm～12mm，所述钽板的厚度为0.3mm～2mm。

上述一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征是：所述介质流通管还包括同轴套装在钽衬管内的钽管；

所述介质流通管与所述钢复合板之间采用胀接方式固定，所述介质流通管与覆盖层之间采用焊接封闭。

上述一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征是：所述流通管安装孔由所述钢复合板上开设的第一下安装孔和钽板上开设的第一上安装口组成，所述第一下安装孔为孔壁上带环形槽的圆柱孔，所述第一上安装口为口径由上至下逐渐增大的喇叭口；所述钽衬管的上端与第一上安装口的上端相平齐；所述钽衬管底端伸出至所述钢复合板下方；所述钽衬管底端伸出至所述钢复合板下方的管段为扩口段，所述扩口段的直径由上至下逐渐增大；

所述堵头安装孔由所述钢复合板上开设的第二下安装孔和钽板上开设的第二上安装口组成，所述第二下安装孔为圆柱孔，所述第二上安装口为口径由上至下逐渐增大的喇叭口。

上述一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征是：所述第一上安装口的高度为2mm～6mm；所述钽堵头的上端与第二上安装口的上端相平齐，且钽堵头的上端与第二上安装口的上端焊接固定；所述钽堵头的底端高度高于所述钢复合板的底面高度；所述第二上安装口的高度为2mm～6mm。

上述一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征是：所述介质流通管的数量至少为一个，所述加强连接件的数量至少为一个；所述板材覆合基体上设置有流通管布设区和/或加强连接区，所述介质流通管布设在流通管布设区内，所述加强连接件布设在所述加强连接区内。

上述一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征是：所述钽堵头为管帽状堵头或实心堵头。

上述一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征是：所述覆盖层上设置有供钽板嵌入的凹槽，所述凹槽的深度小于钽板的厚度；所述凹槽的深度为0.2mm～0.5mm。

上述一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征是：还包括布设在所述钢复合板上的检漏管，所述钢复合板上开有供检漏管安装的检漏管安装孔；所述检漏管布设在所述钢复合板的一侧且其由内至外逐渐向下倾斜，所述检漏管的上端与覆盖层的上表面相平齐且其下端伸出至所述钢复合板外侧。

上述一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征是：所述检漏管上端与覆盖层焊接固定，所述检漏管下端伸出至所述钢复合板外侧的管段为外伸段，所述外伸段上套装有固定块，所述固定块与所述钢复合板和检漏管均焊接固定。

上述一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征是：所述检漏管安装孔的外端位于所述钢复合板的钢层的外侧壁上；所述固定块为由钢板和布设在所述钢板外侧的外侧板复合而成的复合板，所述外侧板和检漏管的材质均与覆盖层的材质相同；

所述固定块的所述钢板与所述钢复合板的钢层焊接固定，所述固定块的所述外侧板与检漏管焊接固定。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理、实现方便且加工过程易于控制、使用效果好、经济实用的基于钽板与钢复合板的覆合结构加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、钽板固定：将预先加工好的钽板固定在钢复合板上，得到板材覆合基体；

步骤二、加工安装孔：在步骤一中所述板材覆合基体上加工流通管安装孔和/或堵头安装孔；

步骤三、构件安装：对预先加工成型的介质流通管和/或钽堵头进行安装，完成基于钽板与钢复合板的覆合结构的加工过程；

对所述介质流通管进行安装时，将所述介质流通管固定安装在步骤二中所述流通管安装孔内；对钽堵头进行安装时，将钽堵头固定安装在步骤二中所述堵头安装孔内。

上述方法，其特征是：步骤一中进行钽板固定时，通过点焊将钽板临时固定在所述钢复合板上；

所述介质流通管与所述钢复合板之间采用胀接方式固定，所述介质流通管与覆盖层之间采用焊接封闭；所述流通管安装孔由所述钢复合板上开设的第一下安装孔和钽板上开设的第一上安装口组成，所述第一下安装孔为孔壁上带环形槽的圆柱孔，所述第一上安装口为口径由上至下逐渐增大的喇叭口；

所述堵头安装孔由所述钢复合板上开设的第二下安装孔和钽板上开设的第二上安装口组成，所述第二下安装孔为圆柱孔，所述第二上安装口为口径由上至下逐渐增大的喇叭口；所述钽堵头的上端与第二上安装口的上端相平齐，且钽堵头的上端与第二上安装口的上端焊接固定；

步骤二中进行安装孔加工时，过程如下：

步骤201、安装孔初步加工：对所述流通管安装孔和/或所述堵头安装孔进行初步加工；

对所述流通管安装孔进行初步加工时，根据所述介质流通管的管径，采用钻具在步骤一中所述板材覆合基体上对所述流通管安装孔进行初步加工，获得初步加工成型的流通管安装基孔，所述流通管安装基孔的孔径比所述介质流通管的管径小6mm～14mm；

对所述堵头安装孔进行初步加工时，根据钽堵头的直径，采用钻具在步骤一中所述板材覆合基体上对所述堵头安装孔进行初步加工，获得初步加工成型的堵头安装基孔，所述堵头安装基孔的孔径比钽堵头的直径小6mm～14mm；

步骤202、钽板与钢复合板分离：待所述板材覆合基体上所有流通管安装孔和所有堵头安装基孔的初步加工过程均完成后，将所述板材覆合基体的钽板与所述钢复合板分离；

步骤203、安装孔成孔加工：对所述流通管安装孔和/或所述堵头安装孔进行成孔加工；

对所述流通管安装孔进行成孔加工时，对第一下安装孔和第一上安装口分别进行成孔加工；其中，对第一下安装孔进行成孔加工时，将所述钢复合板上开设的所述流通管安装基孔加工成第一下安装孔；对第一上安装口进行成孔加工时，对钽板上开设的所述流通管安装基孔进行向上翻边，获得第一上安装口；

对所述堵头安装孔进行成孔加工时，对第二下安装孔和第二上安装口分别进行成孔加工；其中，对第二下安装孔进行成孔加工时，将所述钢复合板上开设的所述堵头安装基孔加工成第二下安装孔；对第二上安装口进行成孔加工时，对钽板上开设的所述堵头安装基孔进行向上翻边，获得第二上安装口。

上述方法，其特征是：步骤三中进行构件安装时，过程如下：

步骤301、初步安装：将所述介质流通管和/或钽堵头安装于所述钢复合板上；

对所述介质流通管进行安装时，先通过胀接将钽衬管安装在第一下安装孔内，再将钽衬管的管壁与覆盖层焊接固定；

对钽堵头进行安装时，将钽堵头装入第二下安装孔内，再将钽堵头与覆盖层焊接固定；

步骤302、钽板对位安装：待所有介质流通管和所有钽堵头均安装于所述钢复合板上后，再将钽板平放于所述钢复合板上，并使钽衬管和钽堵头分别装入第一上安装口和第二上安装口；

步骤303、焊接固定：将钽衬管和/或钽堵头均与钽板焊接固定；

步骤304、钽板固定：将钽板周侧与覆盖层焊接固定。

上述方法，其特征是：步骤301中所述钽衬管底端伸出至所述钢复合板下方的管段为扩口段，所述扩口段的直径由上至下逐渐增大；

步骤301中通过胀接将钽衬管安装在第一下安装孔后，还需对钽衬管的底端进行扩口处理，并获得所述扩口段。

上述方法，其特征是：步骤一中所述钢复合板上设置有检漏管，所述钢复合板上开有供检漏管安装的检漏管安装孔；所述检漏管布设在所述钢复合板的一侧且其由内至外逐渐向下倾斜，所述检漏管的上端与覆盖层的上表面相平齐且其下端伸出至所述钢复合板外侧；

步骤203中进行流通管安装孔与堵头安装孔成孔加工时，还需在所述钢复合板上对所述检漏管安装孔进行加工；

步骤301中进行初步安装时，还需将检漏管安装在所述钢复合板上。

上述方法，其特征是：所述检漏管上端与覆盖层焊接固定，所述检漏管下端伸出至所述钢复合板外侧的管段为外伸段，所述外伸段上套装有固定块，所述固定块与所述钢复合板和检漏管均焊接固定；

步骤301中将检漏管安装在所述钢复合板上时，将检漏管上端与覆盖层焊接固定，并在检漏管的所述外伸段上套装固定块，且将固定块与所述钢复合板和检漏管均焊接固定。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、该板材覆合结构的结构简单、设计合理且制造成本较低。

2、加工方式灵活，可根据实际需要，在板材覆合基体上设置介质流通管和/或加强连接件。

3、介质流通管结构设计合理且加工制作及安装布设简便，安装质量易于保证，并且能有效解决钽与钢板紧密垫衬结构存在的衬管胀接易失效问题。

4、以钽堵头作为加强连接件，结构简单、设计合理且加工制作及安装布设方便，使用效果好，能有效提高板材覆合基体的刚度和连接强度，能有效地解决衬管胀接失效后对钽垫衬的破坏问题，并且加强连接件的数量和布设位置调整简便，使用灵活，只需在待加强区安装钽堵头即可。

5、该板材覆合结构中所采用的钽衬管与板材覆合基体连接简便、可靠，并且在钽堵头的配合作用下，能有效增强无通孔区的耐高压性能，结构更加稳定。

6、所采用的加工方法步骤简单、设计合理、实现方便且加工过程易于控制、使用效果好，经济实用，不仅较大地降低了制造成本，而且提高了产品的可靠性，有较高的推广使用价值。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例1中板材覆合结构的结构示意图。

图2为本发明实施例1中板材覆合结构上介质流通管、钽堵头和检漏管的结构示意图。

图3为本发明钽板周侧与钢复合板之间的连接状态示意图。

图4为本发明介质流通管与板材覆合结构的连接状态示意图。

图5为本发明钽堵头与板材覆合结构的连接状态示意图。

图6为本发明检漏管与板材覆合结构的连接状态示意图。

图7为本发明对板材覆合结构进行加工时的加工方法流程框图。

图8为本发明实施例2中板材覆合结构的结构示意图。

图9为本发明实施例3中板材覆合结构的结构示意图。

图10为本发明实施例4中板材覆合结构的结构示意图。

图11为本发明实施例5中板材覆合结构的结构示意图。

附图标记说明:

1—钽板； 2—钢层； 3—覆盖层；

4—钽衬管； 5—钽堵头； 6-1—第一下安装孔；

6-2—第一上安装口； 7-1—第二下安装孔； 7-2—第二上安装口；

8—密封环； 9—检漏管； 10—流通管布设区；

11—螺栓安装孔； 12—固定块； 13—钽管。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，包括由钢复合板与覆盖在所述钢复合板上的钽板1组成的板材覆合基体；所述钢复合板由钢层2和平铺在钢层2上的覆盖层3复合而成，所述钽板1布设在覆盖层3上，所述钽板1周侧与覆盖层3焊接固定，所述覆盖层3为钛层、铜层、镍层或锆层；

所述板材覆合基体上设置有介质流通管和加强连接件，所述加强连接件为钽堵头5，所述板材覆合基体上开有供所述介质流通管安装的流通管安装孔和供钽堵头5安装的堵头安装孔；

所述介质流通管包括安装在所述流通管安装孔内的钽衬管4，所述钽衬管4与所述钢复合板之间采用胀接和/或焊接方式固定，所述钽衬管4与钽板1焊接固定；

所述堵头安装孔为通孔或由上至下钻入钢层2内的盲孔；所述钽堵头5与钽板1和覆盖层3均焊接固定。

本实施例中，所述堵头安装孔为所述盲孔，所述盲孔的底部为圆锥形。

本实施例中，所述覆盖层3为钛层。

实际加工时，所述介质流通管的数量至少为一个，所述加强连接件的数量至少为一个。

本实施例中，所述介质流通管的数量为多个。

本实施例中，所述介质流通管还包括同轴套装在钽衬管4内的钽管13。

本实施例中，所述钢层2的厚度为10mm～300mm，所述覆盖层3的厚度为2mm～12mm。

实际加工时，可根据具体需要，对钢层2和覆盖层3的厚度分别进行相应调整。

所述介质流通管与所述钢复合板之间采用胀接方式固定，所述介质流通管与覆盖层3之间采用焊接封闭。

本实施例中，所述钽衬管4底端伸出至所述钢复合板下方，所述钽衬管4与所述钢复合板之间采用胀接方式固定且钽衬管4的管壁与覆盖层3焊接固定。

如图4所示，所述流通管安装孔由所述钢复合板上开设的第一下安装孔6-1和钽板1上开设的第一上安装口6-2组成，所述第一下安装孔6-1为孔壁上带环形槽的圆柱孔，所述第一上安装口6-2为口径由上至下逐渐增大的喇叭口。

并且，所述环形槽的数量为多个。多个所述环形槽沿第一下安装孔6-1的长度方向由上至下布设。

本实施例中，所述环形槽的数量为两个或三个。

实际加工时，可根据具体需要，对所述环形槽的数量进行相应调整。

本实施例中，所述第一上安装口6-2的上端口径与第一下安装孔6-1的孔径相同。

并且，所述钽衬管4的上端与第一上安装口6-2的上端相平齐。实际所述钽衬管4的上端与第一上安装口6-2的上端焊接固定。

为安装、固定牢靠，所述钽衬管4底端伸出至所述钢复合板下方的管段为扩口段，所述扩口段的直径由上至下逐渐增大。

本实施例中，所述第一上安装口6-2的高度为2mm～6mm。

实际加工时，可根据具体需要，对第一上安装口6-2的高度进行相应调整。

如图5所示，所述堵头安装孔由所述钢复合板上开设的第二下安装孔7-1和钽板1上开设的第二上安装口7-2组成，所述第二下安装孔7-1为圆柱孔，所述第二上安装口7-2为口径由上至下逐渐增大的喇叭口。

本实施例中，所述第二上安装口7-2的上端口径与第二下安装孔7-1的孔径相同。

并且，所述钽堵头5的上端与第二上安装口7-2的上端相平齐，且钽堵头5的上端与第二上安装口7-2的上端焊接固定。

本实施例中，所述钽堵头5的底端高度高于所述钢复合板的底面高度。

本实施例中，所述第二上安装口7-2的高度为2mm～6mm。

实际加工时，可根据具体需要，对第二上安装口7-2的高度进行相应调整。

实际加工过程中，所述钽堵头5为管帽状堵头或实心堵头。

本实施例中，所述钽堵头5为管帽状。因而，所述钽堵头5为管帽状堵头。

实际使用时，所述钽堵头5也可以为实心堵头，具体为一个圆棒状堵头。为提高固定牢靠性，所述实心堵头与钢层2之间可以以螺纹方式进行连接。

并且，如图5所示，所述钽堵头5的下部为半球形且其上部为圆筒形。

实际加工时，所述钽堵头5的下部也可以为平面。

本实施例中，所述第二上安装口7-2的上端口径与第二下安装孔7-1的孔径均与钽堵头5的上部外径相同。

如图2所示，所述覆盖层3上设置有供钽板1嵌入的凹槽，所述凹槽的深度小于钽板1的厚度。

本实施例中，所述凹槽的深度为0.2mm～0.5mm。

实际加工时，可根据具体需要，对所述凹槽的深度进行相应调整。

本实施例中，所述钽板1的厚度为0.3mm～2mm。

实际加工时，可根据具体需要，对钽板1的厚度进行相应调整。

如图1所示，所述钢复合板和钽板1均为圆形，所述钢复合板的直径大于钽板1的直径，所述钽板1位于所述钢复合板的正上方。

优选地，所述钽板1的直径大于密封环8的外径；所述凹槽为圆形槽且其直径比钽板1的直径大0.2mm～0.5mm。

实际加工时，所述钢复合板也可以加工成其它形状，例如椭圆形或正多边形；钽板1也可以加工成其它形状，例如椭圆形或正多边形。

本实施例中，所述钽板1的外边缘设置有密封环8，所述介质流通管和所述加强连接件均位于密封环8内侧。

实际加工时，所述钽板1置于所述凹槽内，并且钽板1的周边焊接固定在覆盖层3上。

实际安装时，当所述堵头安装孔为盲孔时，所述钽堵头5的底端与所述盲孔的底部之间存在间隙。

本实施例中，所述板材覆合基体上设置有流通管布设区10和加强连接区，所述介质流通管布设在流通管布设区10内，所述加强连接件布设在所述加强连接区内。

所述板材覆合基体上位于密封环8内侧的区域为环内区域，所述流通管布设区10和所述加强连接区均位于所述环内区域内。

本实施例中，所述流通管布设区10和所述加强连接区的数量均为一个，并且流通管布设区10和所述加强连接区分别布设在所述板材覆合基体的两侧。

实际使用时，可对流通管布设区10和所述加强连接区的数量以及各流通管布设区10和各加强连接区的布设位置分别进行相应调整。

为连接简便且牢靠，所述钢层2的外边缘上开有多个螺栓安装孔11。

本实施例中，所述钢层2的外边缘上沿圆周方向开有多个所述螺栓安装孔11。

实际加工时，所述钢层2的外边缘上也可以不设置螺栓安装孔11，本发明所述的基于钽板与钢复合板的覆合结构以其它连接方式进行固定，如卡接等。

本实施例中，多个所述螺栓安装孔11呈均匀布设。

并且，多个所述加强连接件分多排多列进行布设。

实际加工时，可根据具体需要，对所述加强连接件的数量和各加强连接件的布设位置分别进行相应调整。

本实施例中，多个所述加强连接件的结构和尺寸均相同，且多个所述加强连接件呈均匀布设。

同时，本发明所述的基于钽板与钢复合板的覆合结构，还包括布设在所述钢复合板上的检漏管9，所述钢复合板上开有供检漏管9安装的检漏管安装孔；所述检漏管9布设在所述钢复合板的一侧且其由内至外逐渐向下倾斜，所述检漏管9的上端与覆盖层3的上表面相平齐且其下端伸出至所述钢复合板外侧。

本实施例中，所述检漏管9上端与覆盖层3焊接固定，所述检漏管9下端伸出至所述钢复合板外侧的管段为外伸段，所述外伸段上套装有固定块12，所述固定块12与所述钢复合板和检漏管9均焊接固定。

所述检漏管安装孔的外端位于所述钢复合板的钢层2的外侧壁上。

本实施例中，所述固定块12为由钢板和布设在所述钢板外侧的外侧板复合而成的复合板，所述外侧板和检漏管9的材质均与覆盖层3的材质相同；所述固定块12的所述钢板与所述钢复合板的钢层2焊接固定，所述固定块12的所述外侧板与检漏管9焊接固定。

本实施例中，所述钢板的材质与钢层2的材质相同，所述外侧板为钛板。

本实施例中，所述检漏管9为钛管。

本实施例中，所述钽板1与覆盖层3焊接用的焊丝材质与覆盖层3的材质相同，所述焊丝为钛焊丝。

实际使用时，先对本发明所述基于钽板与钢复合板的覆合结构上的所有焊缝表面进行渗透检测，合格后，再通过检漏管9通入空气或一定浓度的氦气进行泄漏检测。

如图7所示的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构的加工方法，包括以下步骤：

步骤一、钽板固定：将预先加工好的钽板1固定在钢复合板上，得到板材覆合基体；

步骤二、加工安装孔：在步骤一中所述板材覆合基体上加工流通管安装孔和/或堵头安装孔；

步骤三、构件安装：对预先加工成型的介质流通管和/或钽堵头5进行安装，完成基于钽板与钢复合板的覆合结构的加工过程；

对所述介质流通管进行安装时，将所述介质流通管固定安装在步骤二中所述流通管安装孔内；对钽堵头5进行安装时，将钽堵头5固定安装在步骤二中所述堵头安装孔内。

本实施例中，步骤一中进行钽板固定时，通过点焊将钽板1临时固定在所述钢复合板上；

步骤二中进行安装孔加工时，过程如下：

步骤201、安装孔初步加工：对所述流通管安装孔和所述堵头安装孔进行初步加工；

对所述流通管安装孔进行初步加工时，根据所述介质流通管的管径，采用钻具在步骤一中所述板材覆合基体上对所述流通管安装孔进行初步加工，获得初步加工成型的流通管安装基孔，所述流通管安装基孔的孔径比所述介质流通管的管径小6mm～14mm；

对所述堵头安装孔进行初步加工时，根据钽堵头5的直径，采用钻具在步骤一中所述板材覆合基体上对所述堵头安装孔进行初步加工，获得初步加工成型的堵头安装基孔，所述堵头安装基孔的孔径比钽堵头5的直径小6mm～14mm；

步骤202、钽板与钢复合板分离：待所述板材覆合基体上所有流通管安装孔和所有堵头安装基孔的初步加工过程均完成后，将所述板材覆合基体的钽板1与所述钢复合板分离；

步骤203、安装孔成孔加工：对所述流通管安装孔和所述堵头安装孔进行成孔加工；

对所述流通管安装孔进行成孔加工时，对第一下安装孔6-1和第一上安装口6-2分别进行成孔加工；其中，对第一下安装孔6-1进行成孔加工时，将所述钢复合板上开设的所述流通管安装基孔加工成第一下安装孔6-1；对第一上安装口6-2进行成孔加工时，对钽板1上开设的所述流通管安装基孔进行向上翻边，获得第一上安装口6-2；

对所述堵头安装孔进行成孔加工时，对第二下安装孔7-1和第二上安装口7-2分别进行成孔加工；其中，对第二下安装孔7-1进行成孔加工时，将所述钢复合板上开设的所述堵头安装基孔加工成第二下安装孔7-1；对第二上安装口7-2进行成孔加工时，对钽板1上开设的所述堵头安装基孔进行向上翻边，获得第二上安装口7-2。

所述流通管安装基孔和所述堵头安装基孔均为圆柱孔。对第一下安装孔6-1进行成孔加工时，还需在第一下安装孔6-1的孔壁上开设环形槽。

并且，步骤一中通过点焊将钽板1临时固定在所述钢复合板上时，先将钽板1置于所述钢复合板上的所述凹槽中，再将钽板1周围点焊4个～8个点进行固定。

本实施例中，步骤203中对钽板1上开设的所述流通管安装基孔进行向上翻边后，还需去除加工毛刺；并且，对钽板1上开设的所述堵头安装基孔进行向上翻边，还需去除加工毛刺。

本实施例中，步骤三中进行构件安装时，过程如下：

步骤301、初步安装：将所述介质流通管和/或钽堵头5安装于所述钢复合板上；

对所述介质流通管进行安装时，先通过胀接将钽衬管4安装在第一下安装孔6-1内，再将钽衬管4的管壁与覆盖层3焊接固定；

对钽堵头5进行安装时，将钽堵头5装入第二下安装孔7-1内，再将钽堵头5与覆盖层3焊接固定；

步骤302、钽板对位安装：待所有介质流通管和所有钽堵头5均安装于所述钢复合板上后，再将钽板1平放于所述钢复合板上，并使钽衬管4和钽堵头5分别装入第一上安装口6-2和第二上安装口7-2；

步骤303、焊接固定：将钽衬管4和/或钽堵头5均与钽板1焊接固定；

步骤304、钽板固定：将钽板1周侧与覆盖层3焊接固定。

本实施例中，步骤301中所述钽衬管4底端伸出至所述钢复合板下方的管段为扩口段，所述扩口段的直径由上至下逐渐增大；

步骤301中通过胀接将钽衬管4安装在第一下安装孔6-1后，还需对钽衬管4的底端进行扩口处理，并获得所述扩口段。

本实施例中，步骤301中进行初步安装时，先将所有介质流通管(具体是钽衬管4)分别安装在第一下安装孔6-1内，再将覆盖层3分别与钽衬管4和钽堵头5焊接固定。

本实施例中，步骤三中进行介质流通管与钽堵头安装之前，先对钽衬管4、钽堵头5、所述钢复合板和钽板1分别进行清洗。

并且，具体是采用常规的酸洗方式，去除表面污渍。

本实施例中，步骤一中所述钢复合板上设置有检漏管9，所述钢复合板上开有供检漏管9安装的检漏管安装孔；所述检漏管9布设在所述钢复合板的一侧且其由内至外逐渐向下倾斜，所述检漏管9的上端与覆盖层3的上表面相平齐且其下端伸出至所述钢复合板外侧；

步骤203中进行流通管安装孔与堵头安装孔成孔加工时，还需在所述钢复合板上对所述检漏管安装孔进行加工；

步骤301中进行初步安装时，还需将检漏管9安装在所述钢复合板上。

本实施例中，所述检漏管9上端与覆盖层3焊接固定，所述检漏管9下端伸出至所述钢复合板外侧的管段为外伸段，所述外伸段上套装有固定块12，所述固定块12与所述钢复合板和检漏管9均焊接固定；

步骤301中将检漏管9安装在所述钢复合板上时，将检漏管9上端与覆盖层3焊接固定，并在检漏管9的所述外伸段上套装固定块12，且将固定块12与所述钢复合板和检漏管9均焊接固定。

本实施例中，对检漏管9进行安装之前，还需对检漏管9进行清洗。并且，具体是采用常规的酸洗方式，去除表面污渍。

实施例2

如图8所示，本实施例基于钽板与钢复合板的覆合结构与实施例1不同的是：所述加强连接区的数量为三个，三个所述加强连接区均布设在所述板材覆合基体的同一侧，三个所述加强连接区分别布设在一个等边三角形的三个顶点上。

实际使用时，可对流通管布设区10和所述加强连接区的数量以及各流通管布设区10和各加强连接区的布设位置分别进行相应调整。

本实施例基于钽板与钢复合板的覆合结构的其余部分结构和连接关系，均与实施例1相同。

本实施例基于钽板与钢复合板的覆合结构加工方法，与实施例1相同。

实施例3

如图9所示，本实施例基于钽板与钢复合板的覆合结构与实施例1不同的是：所述板材覆合基体上仅设置有所述加强连接件，所述板材覆合基体上未设置介质流通管，所述板材覆合基体上仅设置有所述加强连接区。

本实施例中基于钽板与钢复合板的覆合结构的其余部分结构和连接关系均与实施例1相同。

本实施例基于钽板与钢复合板的覆合结构加工方法与实施例1不同的是：步骤二中进行安装孔加工时，仅需采用钻具在步骤一中所述板材覆合基体上对所述堵头安装孔进行加工；步骤三中进行构件安装时，仅需对预先加工成型的钽堵头5进行安装。

本实施例基于钽板与钢复合板的覆合结构加工方法的其余方法步骤均与实施例1相同。

实施例4

如图10所示，本实施例基于钽板与钢复合板的覆合结构与实施例1不同的是：所述板材覆合基体上仅设置有所述介质流通管。并且，所述板材覆合基体上未设置所述加强连接件，所述板材覆合基体上仅设置有流通管布设区10。

本实施例中基于钽板与钢复合板的覆合结构的其余部分结构和连接关系均与实施例1相同。

本实施例基于钽板与钢复合板的覆合结构加工方法与实施例1不同的是：步骤二中进行安装孔加工时，仅需采用钻具在步骤一中所述板材覆合基体上对所述流通管安装孔进行加工；步骤三中进行构件安装时，仅需对预先加工成型的所述介质流通管进行安装。

本实施例基于钽板与钢复合板的覆合结构加工方法的其余方法步骤均与实施例1相同。

实施例5

如图11所示，本实施例基于钽板与钢复合板的覆合结构与实施例1不同的是：所述钢复合板和钽板1均为正方形，所述钢复合板的边长大于钽板1的边长，所述钽板1位于所述钢复合板的正上方，所述钢层2的四个外边缘上均沿开有多个布设于同一直线上的所述螺栓安装孔11。

本实施例基于钽板与钢复合板的覆合结构的其余部分结构和连接关系均与实施例1相同。

本实施例基于钽板与钢复合板的覆合结构加工方法与实施例1相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (17)

1.一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征在于：包括由钢复合板与覆盖在所述钢复合板上的钽板(1)组成的板材覆合基体；所述钢复合板由钢层(2)和平铺在钢层(2)上的覆盖层(3)复合而成，所述钽板(1)布设在覆盖层(3)上，所述钽板(1)周侧与覆盖层(3)焊接固定，所述覆盖层(3)为钛层、铜层、镍层或锆层；

所述板材覆合基体上设置有介质流通管和/或加强连接件，所述加强连接件为钽堵头(5)，所述板材覆合基体上开有供所述介质流通管安装的流通管安装孔和/或供钽堵头(5)安装的堵头安装孔；

所述介质流通管包括安装在所述流通管安装孔内的钽衬管(4)，所述钽衬管(4)与所述钢复合板之间采用胀接和/或焊接方式固定，所述钽衬管(4)与钽板(1)焊接固定；

所述堵头安装孔为通孔或由上至下钻入钢层(2)内的盲孔；所述钽堵头(5)与钽板(1)和覆盖层(3)均焊接固定。

2.按照权利要求1所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征在于：所述钢层(2)的厚度为10mm～300mm，所述覆盖层(3)的厚度为2mm～12mm，所述钽板(1)的厚度为0.3mm～2mm。

3.按照权利要求1或2所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征在于：所述介质流通管还包括同轴套装在钽衬管(4)内的钽管(13)；所述介质流通管与所述钢复合板之间采用胀接方式固定，所述介质流通管与覆盖层(3)之间采用焊接封闭。

4.按照权利要求3所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征在于：所述流通管安装孔由所述钢复合板上开设的第一下安装孔(6-1)和钽板(1)上开设的第一上安装口(6-2)组成，所述第一下安装孔(6-1)为孔壁上带环形槽的圆柱孔，所述第一上安装口(6-2)为口径由上至下逐渐增大的喇叭口；所述钽衬管(4)的上端与第一上安装口(6-2)的上端相平齐；所述钽衬管(4)底端伸出至所述钢复合板下方；所述钽衬管(4)底端伸出至所述钢复合板下方的管段为扩口段，所述扩口段的直径由上至下逐渐增大；

所述堵头安装孔由所述钢复合板上开设的第二下安装孔(7-1)和钽板(1)上开设的第二上安装口(7-2)组成，所述第二下安装孔(7-1)为圆柱孔，所述第二上安装口(7-2)为口径由上至下逐渐增大的喇叭口。

5.按照权利要求4所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征在于：所述第一上安装口(6-2)的高度为2mm～6mm；所述钽堵头(5)的上端与第二上安装口(7-2)的上端相平齐，且钽堵头(5)的上端与第二上安装口(7-2)的上端焊接固定；所述钽堵头(5)的底端高度高于所述钢复合板的底面高度；所述第二上安装口(7-2)的高度为2mm～6mm。

6.按照权利要求1或2所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征在于：所述介质流通管的数量至少为一个，所述加强连接件的数量至少为一个；所述板材覆合基体上设置有流通管布设区(10)和/或加强连接区，所述介质流通管布设在流通管布设区(10)内，所述加强连接件布设在所述加强连接区内。

7.按照权利要求1或2所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征在于：所述钽堵头(5)为管帽状堵头或实心堵头。

8.按照权利要求1或2所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征在于：所述覆盖层(3)上设置有供钽板(1)嵌入的凹槽，所述凹槽的深度小于钽板(1)的厚度；所述凹槽的深度为0.2mm～0.5mm。

9.按照权利要求1或2所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征在于：还包括布设在所述钢复合板上的检漏管(9)，所述钢复合板上开有供检漏管(9)安装的检漏管安装孔；所述检漏管(9)布设在所述钢复合板的一侧且其由内至外逐渐向下倾斜，所述检漏管(9)的上端与覆盖层(3)的上表面相平齐且其下端伸出至所述钢复合板外侧。

10.按照权利要求9所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征在于：所述检漏管(9)上端与覆盖层(3)焊接固定，所述检漏管(9)下端伸出至所述钢复合板外侧的管段为外伸段，所述外伸段上套装有固定块(12)，所述固定块(12)与所述钢复合板和检漏管(9)均焊接固定。

11.按照权利要求10所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构，其特征在于：所述检漏管安装孔的外端位于所述钢复合板的钢层(2)的外侧壁上；所述固定块(12)为由钢板和布设在所述钢板外侧的外侧板复合而成的复合板，所述外侧板和检漏管(9)的材质均与覆盖层(3)的材质相同；

所述固定块(12)的所述钢板与所述钢复合板的钢层(2)焊接固定，所述固定块(12)的所述外侧板与检漏管(9)焊接固定。

12.一种基于钽板与钢复合板的覆合结构的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、钽板固定：将预先加工好的钽板(1)固定在钢复合板上，得到板材覆合基体；

步骤二、加工安装孔：在步骤一中所述板材覆合基体上加工流通管安装孔和/或堵头安装孔；

步骤三、构件安装：对预先加工成型的介质流通管和/或钽堵头(5)进行安装，完成基于钽板与钢复合板的覆合结构的加工过程；

对所述介质流通管进行安装时，将所述介质流通管固定安装在步骤二中所述流通管安装孔内；对钽堵头(5)进行安装时，将钽堵头(5)固定安装在步骤二中所述堵头安装孔内。

13.按照权利要求12所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构的加工方法，其特征在于：步骤一中进行钽板固定时，通过点焊将钽板(1)临时固定在所述钢复合板上；

所述介质流通管与所述钢复合板之间采用胀接方式固定，所述介质流通管与覆盖层(3)之间采用焊接封闭；所述流通管安装孔由所述钢复合板上开设的第一下安装孔(6-1)和钽板(1)上开设的第一上安装口(6-2)组成，所述第一下安装孔(6-1)为孔壁上带环形槽的圆柱孔，所述第一上安装口(6-2)为口径由上至下逐渐增大的喇叭口；

所述堵头安装孔由所述钢复合板上开设的第二下安装孔(7-1)和钽板(1)上开设的第二上安装口(7-2)组成，所述第二下安装孔(7-1)为圆柱孔，所述第二上安装口(7-2)为口径由上至下逐渐增大的喇叭口；所述钽堵头(5)的上端与第二上安装口(7-2)的上端相平齐，且钽堵头(5)的上端与第二上安装口(7-2)的上端焊接固定；

步骤二中进行安装孔加工时，过程如下：

步骤201、安装孔初步加工：对所述流通管安装孔和/或所述堵头安装孔进行初步加工；

对所述流通管安装孔进行初步加工时，根据所述介质流通管的管径，采用钻具在步骤一中所述板材覆合基体上对所述流通管安装孔进行初步加工，获得初步加工成型的流通管安装基孔，所述流通管安装基孔的孔径比所述介质流通管的管径小6mm～14mm；

对所述堵头安装孔进行初步加工时，根据钽堵头(5)的直径，采用钻具在步骤一中所述板材覆合基体上对所述堵头安装孔进行初步加工，获得初步加工成型的堵头安装基孔，所述堵头安装基孔的孔径比钽堵头(5)的直径小6mm～14mm；

步骤202、钽板与钢复合板分离：待所述板材覆合基体上所有流通管安装孔和所有堵头安装基孔的初步加工过程均完成后，将所述板材覆合基体的钽板(1)与所述钢复合板分离；

步骤203、安装孔成孔加工：对所述流通管安装孔和/或所述堵头安装孔进行成孔加工；

对所述流通管安装孔进行成孔加工时，对第一下安装孔(6-1)和第一上安装口(6-2)分别进行成孔加工；其中，对第一下安装孔(6-1)进行成孔加工时，将所述钢复合板上开设的所述流通管安装基孔加工成第一下安装孔(6-1)；对第一上安装口(6-2)进行成孔加工时，对钽板(1)上开设的所述流通管安装基孔进行向上翻边，获得第一上安装口(6-2)；

对所述堵头安装孔进行成孔加工时，对第二下安装孔(7-1)和第二上安装口(7-2)分别进行成孔加工；其中，对第二下安装孔(7-1)进行成孔加工时，将所述钢复合板上开设的所述堵头安装基孔加工成第二下安装孔(7-1)；对第二上安装口(7-2)进行成孔加工时，对钽板(1)上开设的所述堵头安装基孔进行向上翻边，获得第二上安装口(7-2)。

14.按照权利要求13所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构的加工方法，其特征在于：步骤三中进行构件安装时，过程如下：

步骤301、初步安装：将所述介质流通管和/或钽堵头(5)安装于所述钢复合板上；

对所述介质流通管进行安装时，先通过胀接将钽衬管(4)安装在第一下安装孔(6-1)内，再将钽衬管(4)的管壁与覆盖层(3)焊接固定；

对钽堵头(5)进行安装时，将钽堵头(5)装入第二下安装孔(7-1)内，再将钽堵头(5)与覆盖层(3)焊接固定；

步骤302、钽板对位安装：待所有介质流通管和所有钽堵头(5)均安装于所述钢复合板上后，再将钽板(1)平放于所述钢复合板上，并使钽衬管(4)和钽堵头(5)分别装入第一上安装口(6-2)和第二上安装口(7-2)；

步骤303、焊接固定：将钽衬管(4)和/或钽堵头(5)均与钽板(1)焊接固定；

步骤304、钽板固定：将钽板(1)周侧与覆盖层(3)焊接固定。

15.按照权利要求14所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构的加工方法，其特征在于：步骤301中所述钽衬管(4)底端伸出至所述钢复合板下方的管段为扩口段，所述扩口段的直径由上至下逐渐增大；

步骤301中通过胀接将钽衬管(4)安装在第一下安装孔(6-1)后，还需对钽衬管(4)的底端进行扩口处理，并获得所述扩口段。

16.按照权利要求14所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构的加工方法，其特征在于：步骤一中所述钢复合板上设置有检漏管(9)，所述钢复合板上开有供检漏管(9)安装的检漏管安装孔；所述检漏管(9)布设在所述钢复合板的一侧且其由内至外逐渐向下倾斜，所述检漏管(9)的上端与覆盖层(3)的上表面相平齐且其下端伸出至所述钢复合板外侧；

步骤203中进行流通管安装孔与堵头安装孔成孔加工时，还需在所述钢复合板上对所述检漏管安装孔进行加工；

步骤301中进行初步安装时，还需将检漏管(9)安装在所述钢复合板上。

17.按照权利要求16所述的一种基于钽板与钢复合板的覆合结构的加工方法，其特征在于：所述检漏管(9)上端与覆盖层(3)焊接固定，所述检漏管(9)下端伸出至所述钢复合板外侧的管段为外伸段，所述外伸段上套装有固定块(12)，所述固定块(12)与所述钢复合板和检漏管(9)均焊接固定；

步骤301中将检漏管(9)安装在所述钢复合板上时，将检漏管(9)上端与覆盖层(3)焊接固定，并在检漏管(9)的所述外伸段上套装固定块(12)，且将固定块(12)与所述钢复合板和检漏管(9)均焊接固定。