钛钢复合板应用介绍 钛因其优良的耐腐蚀性而被大量用作各种化学反应容器、热交换器材料，但缺点是成本较高。特别是作为结构部件使用时这个问题尤为突出，有效的解决方法就是使用钛钢复合板。钛与普通钢的复合材称之为钛钢复合材，既有钛的耐蚀性，又有普通钢板作为结构物的强度，重要的是成本也大幅度下降了。 近年来，钛钢复合板又增添了新用途，即在海洋土木领域开始适用于钢构造物的防蚀材。这不仅是因其成本较低，作为主体的钢构造物的焊接安装来看，也必须采用钛钢复合板。 钛钢复合板的概述 何谓钛钢复合板？ 钛钢复合板是指将在一般普通钢板的表面用耐蚀性好的金属钛包覆，普通钢板的耐蚀性自然就提高了。 在JIS标准中，该板主要用于压力容器、锅炉、核反应堆、贮存器等，采用的均是厚度达8mm以上的复合钢，其规格号为G3603。 钛钢复合板的历史 日本钛加工材的生产始于1954年，钛钢复合板则始于1962年。那时的生产方法称之为「爆炸复合法」，凭借炸药的爆发能而接合的一种方法。1986年开发了热轧法，厚板轧制法。1990年又开发了连续热轧带卷的生产法，主要是指薄板的生产。 钛钢复合板的应用领域 爆炸法、厚板轧制法制造的钛钢复合板为厚板，其用途主要用作耐蚀性构造材料。高纯度对酞酸设备等的化工设备、冷凝器的管板用在发电设备上。 连续热轧制造的钛钢复合板为薄板，主要用在海洋钢构造物的衬里，应用领域为海洋土木。 钛钢复合板的制造方法 一般复合钢板的制造方法有：填充金属钢锭轧制法、爆炸复合法、轧制压接法、堆焊法等。钛钢复合板的场合，考虑到钛的特性，工业上常采用爆炸复合法或轧制压接法，而实际的生产方法则包括①爆炸复合法，轧制压接法又包括②厚板轧制法③与连续热轧法。爆炸复合法通常是在常温下进行的，轧制压接法是将板组装、加热轧制。 爆炸复合法 爆炸复合法的要点:首先将欲压接的2张金属板之间保持一定间隔放置,在其上面再放上适量炸药。由炸药的一端起爆，爆炸速度每秒数千米，凭借该爆发能钛板从基材钢板的角度碰撞。在该碰撞点基材钢板与钛板因非常大的变形速度与超高压下显示出流体行为，两金属表面的氧化膜、气体吸附层作为金属喷流而排除掉，干净的面与面之间的接合就在瞬间完成，称之为冷接合。
爆炸不锈钢复合板及其在石化设备上的应用 赵路遇黄维学 分类号：TG456.6 文献标识码：B 文章编号：1003-1545(2000)01-0024-06▲ 目前不锈钢复合板的生产方法主要有3种：爆炸法、轧制法和爆炸－轧制法。我国目前主要采用爆炸法生产复合板，该方法生产工艺简单，使用的能源丰富，所生产的复合板性能好，已被广泛应用于石油、化工、制药、船舶、水电等行业，产生了很好的经济效益和社会效益。 1 爆炸焊接机理及工艺 爆炸焊接是一种高能率的加工技术，是一种以炸药的爆轰为能源，将两层或多层相同的或不同的金属材料结合为整体材料（复合板）的材料加工工艺。图1是爆炸焊接装置及焊接过程示意图。当炸药被引爆后，复板在炸药爆炸释放的能量驱动下加速，当速度稳定时，与基板发生碰撞，从而在碰撞点形成足够的再入射流，靠再入射流清理待结合金属表面的氧化物、氮化物、气体薄膜及附着的水分等，使金属露出活性表面。同时，金属碰撞产生的高压使金属活性表面紧密接触，通过原子间的作用力，实现两种金属间的可靠连接。 图1 爆炸焊接装置及焊接过程 1-炸药;2-缓冲区;3-复板;4-基板;5-基础;6-起爆器；7-爆炸产物;8-再 入射流;s-基复板安装间距;V D -炸药爆速;V P -复板运动速度;V CP -碰撞点运 动速度;c-碰撞点
1.1 实现焊接的必要条件（边界条件） 爆炸焊接属于冷焊，要实现良好的焊接必须具备以下3个条件： (1)碰撞速度要超过某一最小值，产生的碰撞压力要大于材料的动态屈服极限，在碰撞点附近产生流体区。Whitman等人［1］提出的最小碰撞 速度v pmin ＝（σ b /ρ）1/2。 (2)形成足够稳定的再入射流，产生自清理过程。产生再入射流，必须具备2个条件，一是动态碰撞角β必须大于某一临界值；二是碰撞点运动的速度要小于声音在该材料中的传播速度。Crossland等人［1］提出 最小碰撞角β min =k (Hv/ρv cp 2)1/2 (3)碰撞点运动的速度要大于某一临界值，界面才能呈波状结合特征，否则界面平直、结合强度低。Cowan等人［1］提出最小碰撞点运动速 度v cpmin =［2R e (Hv 1 ＋Hv 2 )/(ρ 1 +ρ 2 )］1/2 式中 ρ—材料密度； Hv—硬度； σ b —材料拉伸强度； R e —雷诺数； k —材料表面状态系数。 1.2 爆炸焊接参数及其相互关系 爆炸焊接参数包括焊接前的初始参数（静态参数）和焊接过程的运动学参数（动态参数），初始参数对焊接质量的影响是通过运动学参数 来实现的。初始参数包括炸药的爆速v D 、安装间距s、初始安装角α等； 运动学参数包括复板的运动速度v P 、碰撞点运动速度v CP 、复板的弯折角 γ或碰撞角β等。根据Wyle等人［1］提出的焊接过程几何模型可得出焊接参数间的以下3个关系式： β＝α＋γ v P =2v D sin(γ/2) v CP =v D sinγ/sinβ 按Deribas等人［1］提出的物理模型，运动学参数与初始参数间有如下关系： v P =1.2v D ［(1+32R/27)1/2-1］/［(1+32R/27)1/2+1］ 另外，由长期的试验和实践经验得出以下两个关系式［1］： 1/β=a 0+b /R s=0.2(H e +H f ) 式中R单位面积炸药质量与复板质量的比值； a 0、b —试验常数；
一、钛钢复合板筒体划线： 1、钛钢复合板筒体在划线、下料前必须在复层贴纸保护，防止表面钛复层表面划伤和铁离子的污染。 2、钛钢复合板的划线应在复层上进行，划线应尽量采用金属铅笔，只有在以后的加工工序中能去除的部分才允许打冲眼。 3、对钛钢复合板局部有不贴合等缺陷的位置以及材料取样复验在划线时就应充分考虑避开（包括轧制方向）。 4、复验材料应及时先下料，并及时做好材料的移植、标记、流转。 5、钛复合板筒体展长划线必须划两道线： ａ线是筒体的基准线； ｂ线是钛复层剔边、坡口加工线。 6、严格控制钛复合板筒体展长的精度，对角线误差不能超过2mm。 7、划线结束时应再次对下料尺寸进行复查，并严格履行交检制度。 二、钛钢复合板筒体展长的确定： １、钛钢复合板筒体展长必须是在确定其封头的展长尺寸基础上再进行定夺。 ２、钛钢复合板筒体直径越大、纵缝拼焊越多筒体的展长相对越难控制和掌握。 ３、壁厚越厚、板幅平整度越差的钛钢复合板筒体的展长也遵循留一边（一头）最后再定长的原则（主要考虑是在卷制过程中钛钢复合板材料的延伸率会增加）。 三、钛钢复合板筒体下料： 1、钛钢复合板筒体切割和坡口加工一般应采用机械方法，主要是剪板机、铣边机、半自动火焰切割机、刨边机。 2、钛钢复合板在剪切时应严格控制： ａ剪板机刀口的间隙； ｂ应将钢基层朝下，注意防止分层。 3、在进行钛复层剔边时应注意严格控制盘刀的下降进刀量，钛复层如果铣的过浅会剔边困难，如果铣的过深伤及到碳钢基层。 4、钛钢复合板筒体厚度较大或形状不规则时也允许用火焰切割或等离子切割。此时应注意以下几点： ａ应避免火花溅落在钛材表面，产生铁离子污染； ｂ且切割边缘和坡口仍应用机械方法加工和去除污染层； ｃ切割前必须考虑给坡口后续的尺寸留以一定的加工余量。 5、钛钢复合板筒体坡口加工刨边结束时，必须对筒体的展长和坡口等尺寸进行卷制前的再次复查，防止尺寸加工的偏差的发生。 四、钛钢复合板筒体压头（拖头板）的制作： 1、根据设备筒体的直径大小，选择相匹配的圆弧样板。 2、壁厚薄的钛钢复合板可以在折弯机上加工制作： a折弯机的下压头刀直角刀具禁止使用，必须使用圆弧刀具压制； b必须在钛钢复合板所压R弧区域画好压制基准控制线。 3、对于壁厚比较厚而折弯机加工不行的钛钢复合板必须选择相应的模具在油压机上进行压头。 4、禁止利用3棍卷板机或其他加工方式进行钛钢复合板筒体的压头（拖头）制作。
中源化学股份制造中心240t/h 锅炉烟囱 防腐改造项目 钛钢复合板技术规书
编制： 校核： 审核： 批准： 目录第一部分：技术要求 1．总则 2、烟囱改造工程简介 3、采购材料的技术要求
第二部分：供货围 1、一般要求 2、供货围 第三部分：技术资料和交付进度 1、一般要求 2、材料监造检查所需要的技术资料 3、技术资料交付 第四部分：交货地点和进度 1、交货地点 2、供货时间 第五部分：质量保证和控制、材料监造和性能验收试验 1、质量保证 2、试验与考核项目 3、检验部分 4、材料复检及不合格处理 第六部分：技术服务和设计联络 1、人员技术培训
2、现场技术服务 3、投标方现场服务人员具有的资质及职责 4、招标方的义务 5、交货和运输 第七部分:质保期 第一部分：技术要求 1 ．总则 1.1 本技术规书仅适用于240t/h 锅炉烟囱改造工程共用的“套筒式”烟囱防腐改造工程，在原有钢筋混凝土筒壁新增钛钢复合板排烟筒材料的性能、质量控制、供货、检验、售后服务等方面的技术要求。 1.2 本技术规书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规的条文，投标方提供符合相关国家和行业标准及本技术规书要求的高质量产品和服务，并必须满足国家有关安全、健康、环保等强制性标准的要求。
1.3 如果投标方没有以书面形式对本技术规书的条文提出异议，则意味着完全响应和符合本技术规书的要求。如有异议，不论多大差异，都应以书面的形式在差异表中进行详细描述。 1.4 投标方必须执行本技术规书所列标准。本技术规书中未提及的容均满足或优于本技术规书所列的国家标准、电力行业标准和技术支持方所采用的相关标准；有冲突时，按较高标准执行。 1.5 投标方提供的钛钢复合板材料应具有相同烟囱运行环境条件下（烟气采用石灰石－石膏湿法脱硫处理、不设置烟气加热系统GGH 装置的条件）的使用工程业绩证明不少于3 家、提供安全可靠的工程实例。 1.6 本技术规书经招、投标双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。 1.7 本技术规书未尽事宜，由招、投标双方协商确定。 2 、烟囱改造工程简介 240t/h锅炉烟囱改造工程位于东距桐柏县城45公里，距京广铁路的车站125公里，南与312国道相通，西距唐河县城40公里，距焦枝铁路的车站95公里，西南部约7公里有拟建宁西铁路安棚站。 240t/h 锅炉烟囱改造工程投入商业运行时间分别为2009 年，一座120 米高烟囱，出口径3.5 米，筒身混凝土120 米以下采用C30。 240t/h 锅炉烟囱改造工程新增采用钛钢复合板材料的排烟筒体系的方案，
材料的技术要求 1 执行的标准 1.1材料的制造工艺、配料和运输执行的主要标准有： a)《钛－钢复合板》GB8547－2006 b)《钛及钛合金板材》GB／T3621－2007 c)《钛及钛合金丝》GB3623-2007 d)《碳素结构钢和低合金钢热轧厚板和钢带》GB3274-2007 e)《钛制焊接容器》JB／T4745－2002 f)《钛及钛合金复合钢板焊接技术条件》GB／T13149-1991 g)《钛及钛合金加工产品的包装\运输和储存》GB/T8180-2007 1.2在合同执行期间，如有更新或更严格的标准，卖方承诺按更高的标准执行且不变更商务价格。当上述规范或标准对某些专用材料不适合时，可采用材料生产厂的标准。此时，卖方应提供其所遵循的设计导则及设计和运行标准软件。 2 钢内筒钢材要求 2.1钢内筒筒体材料从烟道口下部导流板向上，均采用爆炸－轧制钛－钢复合板（代号BR2），厚度有。具体使用部位详见卷册《烟囱钢内筒施工图》。 2.2钢内筒烟道接口材料采用爆炸－轧制钛－钢复合板(代号BR2)，厚度16+1.2mm。 2.3钛－钢复合板接长采用钛贴条（TA2）焊接方案，钛贴条2.0mm厚。 2.4钛—钢复合板的材质要求、化学成分、质量标准和检验规则等均按照国家标准《钛—钢复合板》GB8547-2006执行，分类按2类考虑。 2.5 钛—钢复合板中的钛材（复材）采用TA2牌号，基材钢材采用Q235B钢，两种材料的化学成分、力学性能，以及质量标准和检验规则应分别满足下列国家标准的要求： 《钛及钛合金牌号和化学成份》GB/T3620.1－1994 《钛及钛合金板材》GB/T3621-1994 《碳素结构钢》GB700-88 《钛－钢复合板》GB8547-2006 《钛及钛合金加工产品超声波探伤方法》GB/T5193-2007 《钛及钛合金化学分析方法》GB/T4698 2.6采用爆炸－轧制方法制成钛与普通钢结合的钛－钢复合板，复合板代号BR2； 3成品要求 3.1 供货状态：按BR2状态供应，以抛光表面交货。包装要求见商务合同； 3.2复合板不平度：按《钛－钢复合板》(GB8547-2006)标准中表5的2类执行,复合板的不平整度≤15mm； 3.3表面粗糙度：要求采用抛光工艺处理； 3.4复合板结合面积：按《钛－钢复合板》(GB8547-2006)标准中表8的2类执行，即最终产品的面积结合率＞95%，单个不结合区的面积不大于60平方厘米，检验方法采用超声波；复合板的结合面积应逐张进行检验，且全面探伤。 3.5 复合板复材的表面不允许有裂纹、起皮、压折、金属或非金属夹杂物等宏观缺陷，允许有不超出复材厚度偏差之半的划伤、凹坑、压痕等缺陷； 3.6 复材的外形尺寸逐张检查，复材的厚度检测每批次不少于二次（不能同块板材检测）；
第十章爆炸焊接 第一节概述 爆炸焊接是利用炸药爆炸产生的冲击力造成焊件迅速碰撞，使两个金属件的待焊表面实现连接的方法。 爆炸焊接可将用传统方法不能焊接在一起的不同类金属焊接在一起。例如，钢和铝、钛和钢、铜和钢、钢和铅、铅和铝，用爆炸焊接就可焊在一起。因为在有些情况下，如果用传统的焊接方法，施加的热会引起两种金属熔化并形成一种脆性合金，使焊接无效。金属焊接中的困难，如铅的低熔点，用爆炸焊接就能消除。许多不同金属的无数次爆炸焊接试验都得到了良好的结果。 爆炸焊接的焊缝比熔接焊接的接缝强度高，且热处理材料可以用爆炸焊接而不引起性能的降低。 爆炸焊接基本上是一个“冷”焊过程，因为爆炸焊接中产生的热量可忽略不计且快速散失。这种特点使爆炸方法适用于焊接硬化加工过的和热处理过的材料而不影响它们的性质。 有些高强度和高硬度材料，如硬化工具钢、钨铬钴硬质合金和铍，因其撞击低强度而不适于爆炸焊接。 第二节爆炸焊接方法 爆炸焊接实施的方法通常有五种：平行安装法、夹角安装法、平行—夹角安装法、双夹角安装法和双面敷药法，如图10.1和图10.2所示。 按照爆炸焊接时焊件的布置方式、布药方式、能量传递介质条件及产品结构条件不同，爆炸焊接实施方法略有差异，图10.3为常见的焊件布置、布药、介质条件、产品结构形式及由此带来的不同实施方法。 164
(c)平行-夹角安装法(d) 双夹角安装法 图10.1 爆炸焊接实施方法及过程 图10.2 多层爆炸焊接的两种方法 165
图10.3 常见焊件布置、布药、介质条件、产品结构形式 166
167
(a)～(h) 搭接；(i)、(j) 对接 图10.4 爆炸焊搭接和对接接头形式 168
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目录 第一部分：技术要求 1．总则 2、烟囱改造工程简介 3、采购材料的技术要求 第二部分：供货围 1、一般要求 2、供货围 第三部分：技术资料和交付进度 1、一般要求 2、材料监造检查所需要的技术资料 3、技术资料交付 第四部分：交货地点和进度 1、交货地点 2、供货时间 第五部分：质量保证和控制、材料监造和性能验收试验 1、质量保证 2、试验与考核项目 3、检验部分 4、材料复检及不合格处理 第六部分：技术服务和设计联络 1、人员技术培训 2、现场技术服务 3、投标方现场服务人员具有的资质及职责 4、招标方的义务 5、交货和运输 第七部分:质保期
第一部分：技术要求 1 ．总则 1.1 本技术规书仅适用于 240t/h 锅炉烟囱改造工程共用的“套筒式”烟囱防腐改造工程，在原有钢筋混凝土筒壁新增钛钢复合板排烟筒材料的性能、质量控制、供货、检验、售后服务等方面的技术要求。 1.2 本技术规书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规的条文，投标方提供符合相关国家和行业标准及本技术规书要求的高质量产品和服务，并必须满足国家有关安全、健康、环保等强制性标准的要求。 1.3 如果投标方没有以书面形式对本技术规书的条文提出异议，则意味着完全响应和符合本技术规书的要求。如有异议，不论多大差异，都应以书面的形式在差异表中进行详细描述。 1.4 投标方必须执行本技术规书所列标准。本技术规书中未提及的容均满足或优于本技术规书所列的国家标准、电力行业标准和技术支持方所采用的相关标准；有冲突时，按较高标准执行。 1.5 投标方提供的钛钢复合板材料应具有相同烟囱运行环境条件下（烟气采用石灰石－石膏湿法脱硫处理、不设置烟气加热系统 GGH 装置的条件）的使用工程业绩证明不少于 3 家、提供安全可靠的工程实例。 1.6 本技术规书经招、投标双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。 1.7 本技术规书未尽事宜，由招、投标双方协商确定。 2 、烟囱改造工程简介 240t/h锅炉烟囱改造工程位于东距桐柏县城45公里，距京广铁路的车站125公里，南与312国道相通，西距唐河县城40公里，距焦枝铁路的车站95公里，西南部约7公里有拟建宁西铁路安棚站。 240t/h 锅炉烟囱改造工程投入商业运行时间分别为 2009 年，一座 120 米高烟囱，出口径 3.5 米，筒身混凝土 120 米以下采用 C30。
综述No.3，2011 钛钢复合板的特点及应用领域 闫力 （宝钛集团有限公司，陕西宝鸡721014） 摘要：本文论述了钛钢复合板的特性及应用优势，阐述了钛钢复合板在石化、电力、盐化工、海水淡化及海洋工程 中领域的应用。 关键词：钛；爆炸钛钢复合板；材料特性；石化；盐化工；海水淡化；海洋工程 Behaviotsard applications of Ti/Steel composite sheets Li Yan （Baoti Group Ltd．，Baoji Shaanxi，720104） Abstract：The paper discusses behaviors and advantages of Ti/Steel composite sheets．Its applications in petrochemical indus-try，electric power，salt chemistry，sea water desalinization and oceaneering are also mentioned． Key words：titanium；explosion-clading titanium-steel sheets；material behaviors；petrochemical industry；salt chemistry；sea water desalinization；oceaneering 金属层状复合板可以使强度、熔点、热膨胀系数差异极为悬殊的不同金属实现完美的冶金结合，集不同材料的优点于一身，充分发挥不同材料的使用特性，大大节约稀贵金属材料，降低设备的制造成本，使稀贵金属在许多领域的应用成为可能。采用爆炸复合技术生产的复合材料能实现不同金属的完美结合，而且不改变原来材料的成分和物理特性。金属复合板材可以单独设计，根据需要将不同材料设计制造成最佳使用状态。金属复合板材料既具有碳钢良好的可焊性、成形性、导热性及较好的力学性能，又具有各种复层优良的耐腐蚀性能。所以被广泛用于石油、化工、冶金、轻工、盐化工、电站辅机、海水淡化造船、电力及海洋工程等行业。 钛的一个显著特点是耐腐蚀性强，这是由于它对氧的亲合力特别大，能在其表面上生成一层致密的氧化膜，可保护钛不受介质腐蚀。金属钛在大多数水溶液中，都能在表面生成钝化氧化膜。因此，钛在酸性、碱性、中性盐水溶液中和氧化性介质中具有很好的稳定性，比现有的不锈钢和其它常用有色金属的耐腐蚀性都好，甚至可与铂比美。因此钛被大量用作各种化学反应容器、热交换器材料及防腐蚀领域，但缺点是成本较高，特别是作为结构部件使用时这个问题尤为突出，采用爆炸复合法生产的钛钢复合板，既有钛的耐蚀性，又有普通钢板作为结构件的强度和塑性，特别重要的是成本大幅度下降了。伴随着我国设备制造技术的不断进步，钛钢复合板材料的应用领域将会不断拓广。 1石化及化工容器设备制造 石化设备容器制造是钛钢复合板材料的传统应用领域，其应用量也一直占据首位。在化学工业中钛在各种酸、碱、盐介质中，除四种无机酸和腐蚀性很强的氯化铝外，都具有很好的稳定性。所以，钛是化学工业中优良的抗腐蚀材料，得到了越来越广泛的应用。例如，石油精炼工厂的真空塔、蒸馏塔、热交换器；化工厂的各种反应塔、沉析槽、搅拌器等。 尿素是重要的化肥，在生产过程中尿素、氨、氨 21
简述钛钢复合板的焊接技术 钛有第三金属”之称，有高的比强度，良好的塑韧性和耐腐蚀性，已被广泛应用在航空航天、造船及化学工业中。正是由于材料本身及焊接的特殊性，以及钛钢复合板焊接属于比较新的施工领域，施工措施还不成熟、不完善，致使现场焊接施工中经常会出现质量问题。 一、焊接方法的选择 由于钛钢复合板基层钢材质为Q235钢，焊接工艺已经相当成熟稳定，因此可用多种焊接方法，焊条电弧焊、CO2气体保护焊以及焊条电弧焊/埋弧焊。但考虑到现场实际施工问题，焊条电弧焊效率比较低，还要专门清理熔渣；采用焊条电弧焊/埋弧焊方法，需要焊条电弧焊打底，增加工序，且由于埋弧焊焊接参数较大容易击穿打底层，焊接质量难以保证，而且热影响区较大，会对附近复合区钛板造成一定负面影响；CO2气体保护焊为半自动化操作，而且减少了中间环节，大大提高了焊接施工效率，有利于保证施工进度和焊接质量。但由于CO2气体保护焊产生的飞溅较大，因此建议使用Ar CO2气体的混合气体。 钛钢复合板焊接采用钨极氩弧焊，施工的关键点在于钛板的焊接。一般现场为钛填条搭接焊，钛填条厚度为1.5mm，钛板厚度为1.2mm。由于钛元素在元素周期表中属于过渡元素，具有一定的化学活性。光洁的钛板在常温下就能与空气中的氧发生反应，并且随温度的升高活性增加，达到250℃时开始吸氢，400℃时开始吸氧，600℃时开始吸收氮元素，与氢、氧、氮元素发生反应，生成各种钛化合物。或溶解于钛晶粒组织中，形成间隙固溶体，改变金属晶格，降低钛板的力学性能和使用性能。为此，在钛板焊接的过程中，必须做好钛板、钛填条、钛焊丝的清理和焊接过程中的防护工作。 二、焊接参数选择 焊接参数选择也会对钛焊缝及热影响区组织产生很大影响。由于钛金属具有熔点高、热容量大和导热性差等特性，如果选择焊接参数较大，热输入量多，会造成高温热影响区较宽，高温停留时间较长，致使焊缝和热影响区晶粒粗大，甚至出现钛板与基层钢互溶。两者互溶所产生的中间化合物是脆性组织，破坏和改变了原有金属晶格，是焊缝中的应力集中点和薄弱环节，增加焊缝脆性，降低了焊缝的塑韧性以及屈服强度、抗拉强度，使钛钢复合板焊缝的力学性能急剧下降。焊缝及热影响区在冷却过程中转变为针状组织，导致焊接接头塑性下降。热输入量过大，如果防护措施不当，焊缝及热影响区暴露于空气中就会导致氧化变色，降低或无法满足使用要求；反之电流过小，则无法保证焊缝熔合性，使热影响区淬硬，不利于氢的逸出，增大了冷裂倾向，而且施工进度比较慢。因此，焊接电流的选择必须合理、实用。现场施工推荐使用电流为110～150A，氩气流量为10～14L/m i n。在钛填条的焊接过程中，焊缝及热影响区的氧化变色及裂纹的产生是经常出现的问题。氧化变色主要是钛表面温度过高，钛元素活性增加，与空气中的氧在接触过程中发生反应。由于氧化程度不同，表现出的表面颜
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目录 第一部分：技术要求 1．总则 2、烟囱改造工程简介 3、采购材料的技术要求 第二部分：供货范围 1、一般要求 2、供货范围 第三部分：技术资料和交付进度 1、一般要求 2、材料监造检查所需要的技术资料 3、技术资料交付 第四部分：交货地点和进度 1、交货地点 2、供货时间 第五部分：质量保证和控制、材料监造和性能验收试验 1、质量保证 2、试验与考核项目 3、检验部分 4、材料复检及不合格处理 第六部分：技术服务和设计联络 1、人员技术培训 2、现场技术服务 3、投标方现场服务人员具有的资质及职责 4、招标方的义务 5、交货和运输 第七部分:质保期
第一部分：技术要求 1 ．总则 1.1 本技术规范书仅适用于240t/h 锅炉烟囱改造工程共用的“套筒式”烟囱防腐改造工程，在原有钢筋混凝土筒壁内新增钛钢复合板排烟内筒材料的性能、质量控制、供货、检验、售后服务等方面的技术要求。 1.2 本技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方提供符合相关国家和行业标准及本技术规范书要求的高质量产品和服务，并必须满足国家有关安全、健康、环保等强制性标准的要求。 1.3 如果投标方没有以书面形式对本技术规范书的条文提出异议，则意味着完全响应和符合本技术规范书的要求。如有异议，不论多大差异，都应以书面的形式在差异表中进行详细描述。 1.4 投标方必须执行本技术规范书所列标准。本技术规范书中未提及的内容均满足或优于本技术规范书所列的国家标准、电力行业标准和技术支持方所采用的相关标准；有冲突时，按较高标准执行。 1.5 投标方提供的钛钢复合板材料应具有相同烟囱运行环境条件下（烟气采用石灰石－石膏湿法脱硫处理、不设置烟气加热系统GGH 装置的条件）的使用工程业绩证明不少于3 家、提供安全可靠的工程实例。 1.6 本技术规范书经招、投标双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。 1.7 本技术规范书未尽事宜，由招、投标双方协商确定。 2 、烟囱改造工程简介 240t/h锅炉烟囱改造工程位于东距桐柏县城45公里，距京广铁路的信阳车站125公里，南与312国道相通，西距唐河县城40公里，距焦枝铁路的南阳车站95公里，西南部约7公里有拟建宁西铁路安棚站。 240t/h 锅炉烟囱改造工程投入商业运行时间分别为2009 年，一座120 米
简述钛钢复合板的焊接技术 来源:新型建材网发布时间:2011-01-07 钛有“第三金属”之称，有高的比强度，良好的塑韧性和耐腐蚀性，已被广泛应用在航空航天、造船及化学工业中。正是由于材料本身及焊接的特殊性，以及钛钢复合板焊接属于比较新的施工领域，施工措施还不成熟、不完善，致使现场焊接施工中经常会出现质量问题。 一、焊接方法的选择 由于钛钢复合板基层钢材质为Q235钢，焊接工艺已经相当成熟稳定，因此可用多种焊接方法，焊条电弧焊、CO2气体保护焊以及焊条电弧焊/埋弧焊。但考虑到现场实际施工问题，焊条电弧焊效率比较低，还要专门清理熔渣；采用焊条电弧焊/埋弧焊方法，需要焊条电弧焊打底，增加工序，且由于埋弧焊焊接参数较大容易击穿打底层，焊接质量难以保证，而且热影响区较大，会对附近复合区钛板造成一定负面影响；CO2气体保护焊为半自动化操作，而且减少了中间环节，大大提高了焊接施工效率，有利于保证施工进度和焊接质量。但由于CO2气体保护焊产生的飞溅较大，因此建议使用Ar CO2气体的混合气体。 钛钢复合板焊接采用钨极氩弧焊，施工的关键点在于钛板的焊接。一般现场为钛填条搭接焊，钛填条厚度为1.5mm，钛板厚度为1.2mm。由于钛元素在元素周期表中属于过渡元素，具有一定的化学活性。光洁的钛板在常温下就能与空气中的氧发生反应，并且随温度的升高活性增加，达到250℃时开始吸氢，400℃时开始吸氧，600℃时开始吸收氮元素，与氢、氧、氮元素发生反应，生成各种钛化合物。或溶解于钛晶粒组织中，形成间隙固溶体，改变金属晶格，降低钛板的力学性能和使用性能。为此，在钛板焊接的过程中，必须做好钛板、钛填条、钛焊丝的清理和焊接过程中的防护工作。 二、焊接参数选择 焊接参数选择也会对钛焊缝及热影响区组织产生很大影响。由于钛金属具有熔点高、
钛钢复合板的制造技术与其广阔的用途 钛因其优良的耐腐蚀性而被大量用作各种化学反应容器、热交换器材料，但缺点是成本较高。特别是作为结构部件使用时这个问题尤为突出，有效的解决方法就是使用钛钢复合板。钛与普通钢的复合材称之为钛钢复合材，既有钛的耐蚀性，又有普通钢板作为结构物的强度，重要的是成本也大幅度下降了。 近年来，钛钢复合板又增添了新用途，即在海洋土木领域开始适用于钢构造物的防蚀材。这不仅是因其成本较低，作为主体的钢构造物的焊接安装来看，也必须采用钛钢复合板。 钛钢复合板的概述 何谓钛钢复合板？ 在《英和词典》上的「CLAD」是指「特别是将防蚀金属包覆在别的金属上」。《钢铁便览》上的「复合钢板」则是指将「一般普通钢板与其它金属复合」。即钛钢复合板是指将在一般普通钢板的表面用耐蚀性好的金属钛包覆，普通钢板的耐蚀性自然就提高了。 在JIS标准中，该板主要用于压力容器、锅炉、核反应堆、贮存器等，采用的均是厚度达8mm以上的复合钢，其规格号为G3603。 钛钢复合板的历史 日本钛加工材的生产始于1954年，钛钢复合板则始于1962年。那时的生产方法称之为「爆炸复合法」，凭借炸药的爆发能而接合的一种方法。1986年开发了热轧法，厚板轧制法。1990年又开发了连续热轧带卷的生产法，主要是指薄板的生产。 钛钢复合板的应用领域 爆炸法、厚板轧制法制造的钛钢复合板为厚板，其用途主要用作耐蚀性构造材料。高纯度对酞酸设备等的化工设备、冷凝器的管板用在发电设备上。 连续热轧制造的钛钢复合板为薄板，主要用在海洋钢构造物的衬里，应用领域为海洋土木。 钛钢复合板的制造方法 一般复合钢板的制造方法有：填充金属钢锭轧制法、爆炸复合法、轧制压接法、堆焊法等。钛钢复合板的场合，考虑到钛的特性，工业上常采用爆炸复合法或轧制压接法，而实际的生产方法则包括①爆炸复合法，轧制压接法又包括②厚板轧制法③与连续热轧法。爆炸复合法通常是在常温下进行的，轧制压接法是将板组装、加热轧制。 爆炸复合法 爆炸复合法的要点:首先将欲压接的2张金属板之间保持一定间隔放置,在其上面再放上适量炸药。由炸药的一端起爆，爆炸速度每秒数千米，凭借该爆发能钛板从基材钢板的角度碰撞。在该碰撞点基材钢板与钛板因非常大的变形速度与超高压下显示出流体行为，两金属表面的氧化膜、气体吸附层作为金属喷流而排除掉，干净的面与面之间的接合就在瞬间完成，称之为冷接合。 采用该法制造的钛钢复合板可继续热轧至板厚为4mm，所以又称为爆炸复合法。 厚板轧制法 厚板轧制法最初将钛板（复合材）与钢板（基材）以嵌入式的板坯组装。这
烟囱用钛钢复合板贴条焊接规范 1、焊接工艺 1.1焊工资质 焊接操作人员必须具有相应的资质；焊工施工的材质、采用的焊接方法、焊接位置及焊接接头型式必须与焊工合格证的核准项目相符。 1.2 焊接工艺评定 1.2.1试板焊接按JB 4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》及WPS-017-09进行工艺评定; 1.2.2烟囱用(TA2/Q235B)钛/钢复合板，施工方在首次焊接前或焊接条件发生重大变化时，应重新进行焊接工艺评定; 1.2.3由于电厂烟囱的结构特点，决定了焊接工艺以满足设计要求为先决条件，必须保证焊接层的耐蚀性能，同时确保复层钛板焊缝的焊接质量。 1.3钛贴条焊接 1.3.1定位焊 定位焊与正式焊采用相同的焊接材料及焊接工艺，焊接方法一律采用钨极氩弧焊。定位焊后应检查装配间隙、错边量及定位焊缝质量。
钛贴条焊件组对时的定位焊缝应有合适的间距和长度，并且应相互错开，我公司建议按图1所示施工，间距8O～100 mm，每段定位焊缝长度约5 mm。 图1 钛贴条定位焊示意图 1.3.2 钛复层的焊接 对于钛贴条焊接，采用尽可能小的线能量。钛材的传热速度相对比较慢，而在连续焊接过程中，较高温度的焊缝及热影响区则必然暴露于空气中．这时钛表面就会被迅速氧化。为了避免氧化，钛材焊接时应使用氩气保护拖罩，确保熔池及热影响区始终处于氩气保护中。天力公司经过长期的研究及经验积累，推荐钛贴条焊接工艺参数如下： 表1 手工钨级氩弧焊工艺参数 1.4 钛贴条焊接过程关键控制点
1.4.1定位焊缝不应有裂纹、气孔、夹钨等缺陷，否则应清除重新进行焊接; 1.4.2焊接过程确保焊丝不被氧化，我公司建议息弧后，焊丝红热端头必须在喷嘴有效保护区内停留至少1分钟，焊丝呈银白色，方可移开。 1.4.3焊接过程中应特别防止铁离子污染焊缝区。若出现熔深过大，可能产生焊缝熔化金属与钢的互熔时，应立即停止焊接，查明原因; 1.4.4焊接施工时，尽量减少停顿次数，焊缝成型应光滑，均匀，不得有气孔、凹坑、咬边、氧化等缺陷； 2.焊接质量检验 2.1人员 焊接质量检验人员应经必要的技术培训，能正确掌握焊缝质量评定标准，而无损检测人员则必须持有有效的国家法定机构颁发的资格证书。 2.2焊缝外观质量检测 2.2.1可用目测对焊缝外形尺寸及表面质量进行检查，允许成形后焊缝金属高于贴条，但不宜超高0.5mm，如图2所示，外观检查率要求为100％。
复合板焊接工艺全
复合钢的焊接 石油、化工、航海和军工生产中广泛使用复合钢制造各类耐腐蚀设备。目前应用较多的复合钢是由较薄的不锈钢与较厚的低合金钢通过爆炸焊、轧制或堆焊等工艺方法制成的双金属板材。较厚的珠光体钢部分为基层，基层多半由低碳钢或低合金钢组成，主要满足复合钢在使用中强度和刚度的要求。不锈钢部分为复层，主要满足复合钢的耐蚀性等要求。随着复合钢的应用范围不断扩大，其焊接日益引起人们的关注。 1.复合钢的基本性能 1.1复合钢的力学性能 生产中应用较多的复合钢板是以不锈钢、镍基合金、铜基合金或钛合金板为复层，低碳钢或低合金钢为基层，以爆炸焊、复合轧制、堆焊或钎焊方法制成的双金属板材。还可以采用电渣焊生产大厚度（100～150mm）的轧制复合钢。通常复层只占复合钢板总厚度的5%～50%，一般为10%～20%，最小实用厚度为1.5mm。复合钢可以节约大量的不锈钢或钛等贵重金属，具有很大的经济价值。 碳钢与不锈钢（或镍基合金、钛等）用复合轧制或爆炸焊方法形成的复合钢板，要求具有一定的拉伸、弯曲等力学性能。为了保证复合钢板不失去原有的综合性能，对基层和复层必须分别进行焊接，焊接性、焊接材料选择、焊接工艺等由基层、复层材料决定。 ①拉伸强度复合钢中的不锈钢复层的力学性能比基层碳钢优良，抗接强度高于碳钢。复合钢的拉伸强度（σb、σs）可用下式求出。 σbcδcσbdδd σb＝──────── δcδd 式中σbc——碳钢的抗拉强度，MPa； δc——碳钢的厚度，mm； σbd——不锈钢的抗拉强度， MPa； δd——不锈钢的厚度，mm。 在实际设计中，美国在ASMF标准中规定：复合钢的整体厚度按基层碳钢的厚度进行设计。日本有关标准通常也按这种规定进行设计。 ②弯曲性能测定复合钢的弯曲性能时，可把不锈钢复层放在外侧，也可把碳钢基层放在外侧进行弯曲试验。无论采取哪种方法，都必须根据处于外侧材料的弯曲试验规定进行，目的是为了判断外侧材料的性能。 如果把不锈钢放在外侧进行弯曲试验，弯曲半径按与复合钢整体厚度相等的不锈钢厚度弯曲试验所规定的半径进行弯曲，弯曲时外侧必须不产生裂纹。在碳钢为外侧的弯曲试验时，应按碳钢整体厚度的规定进行试验。 判断复合钢的弯曲性能时，把不锈钢放在内侧，当不锈钢的厚度为4.9～9.5mm时，半径R可按复合钢整体厚度的一半（R=δ/2）进行弯曲。当不锈钢厚度δ>9mm时，弯曲半径R 按等于复合钢整体厚度（R=δ）进行弯曲。通常规定三个试样中至少一个试样不能在弯曲处的两端有超过50%的分离现象。
钛钢复合板施工技术要求 一、钛钢复合板的制作 1.1吊卸板料： 为了避免对复层TA2板面的损伤，钢内筒复合板搬运需用特殊的吊装工具进行吊装，其卡具与钢板复合层接触面需进行保护处理，以防损坏钛板表面。通常做法是：钢板卡子与钛板接触部位必须垫耐磨性好软质薄木板或麻布等。 1.2下料切割： 由于钛板受高温后会在空气中氧化，为防止钛面气割过程中遇高温氧化，所以钢板下料最好采用剪板机进行剪切。若采用火焰气割法进行切割时，必须预先在切割处钛板表面涂刷防氧化的保护液，再用气割进行切割。或者先用角磨机将钛板切割开来，并用扁錾子去除切割部位的钛板，后用气割工具切割基板（Q235B）。 1.3卷制： 钛钢复合板加工过程中，钛板表面不允许有超出复层一半（即0.6mm）的划伤、凹坑、压痕等缺陷。因此钢板卷制前必须采取以下保护措施： ①将卷板机上滚筒表面的焊疤打磨光滑，若滚筒表面有凹坑，则用电焊填补平齐后，再用角磨机打磨光滑。将卷板机上滚筒表面清洗干净后，用硬质塑料膜包裹平整。钛钢复合板表面包裹的塑料膜不要拆除。 ②先将钛钢复合板两端头送入卷板机进行预压头处理。 ③卷制复合板时，应注意释放应力，分次逐步加压，多次反复碾压卷制，及时用圆弧样板校对。不得一次加压过大防止复合层钛板与基板分离。 1.4除锈： 钛钢复合板外壁进行喷砂除锈作业时，必须对钛板表面进行隔离遮挡，防止钢砂飞溅划伤钛板表面。 1.5组对、拼装： 单节钢内筒组装时一定要在钢平台的固定模具上进行，模具与钛板接触部位一定垫硬质塑料板，保证钛板不受污染和表面划伤。 二、钛钢复合板的焊接流程： 卷制好的钛钢复合板运至烟囱内部进行组对、拼接成圆柱形筒体后，再进行焊接。先焊竖向对接焊缝、后焊环向水平对接焊缝。焊接流程如下所示： 2.1基层钢板点焊： 采用手工电弧焊，J427焊条点焊，焊缝错边量不超过0.5mm；特别注意：点焊前，焊缝坡口应清洁，焊条应经过3500C 2h烘干使用前保持干燥，否则将有可能性导致在焊接过程中产生裂纹和气孔等缺陷。 2.2基层钢板焊接： 采用CO2气体保护焊（或手工电弧焊），H08Mn2SiA焊丝（或E43XX焊条），纵缝的焊接应采用引弧板和熄弧板引出焊体外，焊毕用氧气切割引弧板，要求焊缝成型均匀，无气孔、裂纹等缺陷。基层坡口焊焊接顺序为：先焊外侧坡口焊缝三道———从内侧用碳弧气刨进行焊缝清根———内侧焊缝进行封底焊一道———用角磨机将内侧凸出的焊缝磨平，并将焊缝周边飞溅物打磨干净。 注意：钛钢复合板焊接基板（Q235B）时，须在背面加衬垫，防止焊接飞溅碰到钛板面。 2.3基板焊缝无损探伤检测： 对基板焊缝焊接完毕后，进行无损探险伤检测。要求检测方法采用“X”射线拍片。焊缝检测质量合格后方可进行下道工序贴钛条的施工。 2.4钛复层贴钛条点焊： 注意：筒体焊缝处衬合金条前，应将对接焊缝内表面用磨光机打磨平滑，不得有凸台或棱角以及影响衬里的其他缺陷，表面应保持光洁、干净。 钛复层与钛贴条之间的定位焊点间距约50mm，焊点长度应小于10mm，贴条左右两条缝的定位焊点相互错开，定们焊点应小。钛贴条应于复和板的钛板面贴实，不得有间隙。贴条应采用搭接接头，接头处应点焊密集，以贴实为原则。点焊完后应用丙酮对焊缝进行清洗（点焊电流控制在100～120A，焊点不得
金属复合板材包括：不锈钢复合板、钛钢复合板、铝钢复合板、铜钢复合板、 镍钢复合板等以及根据用户提出的其他金属复合材料。 金属复合板的生产方式：爆炸法、钎焊轧制法和爆炸轧制法。 金属爆炸焊接——是一种以钛、铜、铝及铝合金、镍、不锈钢等贵重金属为复层，碳钢或低合金钢等材料为基层的，单、双面金属的节能新型复合材料。 爆炸焊接——是介于金属物理学、爆炸物理学和焊接工艺学之间的一门边缘学科，爆炸焊接是用炸药作为能源，通过爆炸瞬间产生的巨大能量，而将两种材料瞬间冶金结合在一起的一种新工艺；它最大特点是对金属材料的组合有广泛的适应性，通过爆炸能在瞬间将强度相差悬殊、膨胀系数不同、性能互不相熔的金属，迅速强固地焊接复合成一体，都能在固态下形成连续的冶金结合，而在本质上却不改变原材料的化学成分、结构及性能，结合强度也将优于其它固态结合方法所得到的产品。 金属爆炸复合技术与直接轧制复合法相比： （1）加载速度快，即加载过程的瞬间性； （2）施加于工件高压脉冲载荷，加载应力远高于金属材料的屈服强度； （3）剪切强度高—结合区呈现波状的冶金结合特征； （4）难于实现自动化生产，而且工人劳动强度大，生产成本较高。爆炸复合钢板现单张板幅面达22平方米,一次爆破结合率达到
99.9%，其抗剪切强度Jb达到300—450N/M M ，远远大于国家标准及相应的日本标准JiSG160的规定值/>200Mpa , 更加确保设备的安全性。 规格尺寸 复材厚度2-15mm 基材厚度6-250mm 复合钢板宽度≤3000mm, 复合钢板长度≤10000mm，（超过最大长、宽度可协商确定） 复合板材质 复层：AL（铝）、Cu（铜）、TA1（钛）、Ni（镍）、（不锈钢）316L、321、304、317L、347、2205、0Cr13(AI)等； 基层：16MnR、20g、20R、Q235、Q345、14Cr1MoR、15CrMoR、SA387等（其它材质可协商） 轧制法——作为爆炸法和爆炸轧制法生产复合钢板历史已久，工艺已经相当成熟，因其受到场地、天气和钢板尺寸（特别是不锈钢）等条件的限制。 现在使用现有的爆炸法的基础上，与北京国家钢铁研究总院联合开发了钎焊轧制法。这种生产方法是用8000吨大型轧机，通过轧制同样能够实现基材与复材界面的冶金结合，这种轧制复合板由特殊加工工艺复合而成，它有生产幅面大、交货快的特点这种生产工艺技术已获中国和美国发明专利，产品的各项性能指标经中国国家钢铁检测中心和美国国家标准测试局检测，均已达到国际同类产品水平，可提供晶
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 SA264 τb MPa ≥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 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； 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 SA265 τb MPa ≥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/T47002.2 1级2级3级 未结合率％0 ≤2 ≤5