[發(fā)明專利]一種耐高溫反應(yīng)釜及其焊接方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110176337.4
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN102350284A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王法根
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫豐澄機(jī)械設(shè)備有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J19/02;B23K9/02;B23K9/235
• 代理公司: 江蘇英特東華律師事務(wù)所 32229
• 代理人: 邵鋆

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐高溫反應(yīng)釜及其焊接方法，尤其是涉及一種復(fù)合層結(jié)構(gòu)的反應(yīng)釜及其焊接方法。

背景技術(shù)

在鎂精煉、鈦還原以及多晶硅生產(chǎn)過程中，使用的反應(yīng)釜需要良好的抗氧化性、耐腐蝕性、抗高溫疲勞性等特征。目前常用的反應(yīng)釜是低碳鋼板做成的，由于普通低碳鋼板在1000℃常用工作環(huán)境下，鋼板表面高溫氧化嚴(yán)重，使用壽命非常的短暫。常用的30mmQ345B級鋼板做成的反應(yīng)釜使用壽命一般50天左右，尤其是在后期機(jī)械性能迅速下降，隨時(shí)都有穿爐的危險(xiǎn)，對人員和設(shè)備都構(gòu)成潛在的威脅。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種耐高溫反應(yīng)釜及其焊接方法。

一種耐高溫反應(yīng)釜，反應(yīng)釜的壁具有復(fù)合層結(jié)構(gòu)。

復(fù)合層結(jié)構(gòu)內(nèi)層為低碳鋼，外層為耐熱不銹鋼，兩層材料之間爆炸復(fù)合在一起。

反應(yīng)釜采用預(yù)熱多道焊接方法焊接而成。

預(yù)熱多道焊接方法，具體步驟如下：

a.???????下料以后進(jìn)行去應(yīng)力處理；

b.??????材料成形以后再次去應(yīng)力處理；

c.???????先對要焊接的復(fù)合板內(nèi)層進(jìn)行剖口處理，處理成V形，V形口朝向內(nèi)層表面；

d.??????剖口表面進(jìn)行去氧化皮，打磨成鏡面；

e.???????剖口預(yù)熱到220℃~270℃，然后打底焊接；

f.????????對焊接的焊縫進(jìn)行清根處理，去應(yīng)力并打磨光滑；

g.???????對剖口再次預(yù)熱，溫度控制到1000℃~1100℃；

h.???????冷卻到700℃~500℃進(jìn)行第二次焊接；

i.?????????重復(fù)f、g、h步驟，直到內(nèi)層板材剖口全部焊接填滿；

j.????????對復(fù)合層外層進(jìn)行焊接剖口處理，處理成V形，V形口朝向外層表面，然后去應(yīng)力；

k.??????在外層對內(nèi)層進(jìn)行過渡焊接，焊接按照f、g、h步驟，直焊至低于外層表面1~1.5mm，進(jìn)行情根、打磨；

l.?????????將外層焊接剖口預(yù)熱至1000℃~1100℃，立刻進(jìn)行外層焊接，直到焊滿剖口為止；

m.?????對焊縫的高溫區(qū)、受熱區(qū)、過渡區(qū)進(jìn)行熱應(yīng)力平衡處理；

n.???????對整個(gè)反應(yīng)釜進(jìn)行去應(yīng)力處理。

其中具體的技術(shù)細(xì)節(jié)和要求為：

所述的內(nèi)層剖口處理成V形，V形的深度和寬度為該層材料的厚度。

所述的打底焊接，采用硅整流焊機(jī)焊接，電流在90A~120A，運(yùn)條速度不超過2mm/s。

所述的第二次焊接單根焊條焊接長度不超過60mm。

所述的外層焊接剖口處理采用的碳化氣刨切割處理，所述的V形剖口寬度為材料厚度的70%~90%，深度為材料厚度25%~40%，寬度和深度均勻。

所述的外層焊接，是用不銹鋼焊條焊接，焊條引弧和吸弧溫差220℃~270℃，焊接角度為前傾70度，以角焊形式焊接，焊接長度為50~60mm，母柱熔柱池深度為1.2mm~1.8mm。

所述的熱應(yīng)力平衡處理方法為，焊接中心高溫區(qū)用2磅手錘快速勻稱撞擊，密度為1.5~2.5次/平方厘米，受熱區(qū)、過渡區(qū)錘擊密度為0.5~1.5次/平方厘米。.

由于本發(fā)明的復(fù)合材料反應(yīng)釜的釜壁是復(fù)合層的，外層耐溫不銹鋼可以經(jīng)受高溫、抗氧化，內(nèi)層低碳鋼不易與熔煉的金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這都延長了反應(yīng)釜的使用壽命。

由于本發(fā)明使用的是不同性能材料組成的復(fù)合材料，使用環(huán)境一般在高溫熔煉過程中，兩種材料熱膨脹系數(shù)不一樣，焊縫極易開裂，因此本發(fā)明提出的預(yù)熱多道焊接方法通過運(yùn)條速度、焊接電流、焊接角度和熱應(yīng)力平衡處理等方法使得焊接區(qū)域的材料分子結(jié)構(gòu)、金相組織與非焊接區(qū)材料達(dá)到一致性，一致性越高，焊接強(qiáng)度就越高，因此可以提高產(chǎn)品使用壽命和安全性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的局部壁剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明焊接V型剖口結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式，如圖1所示，采用外層2為SUS310S不銹鋼、內(nèi)層1為Q345B鋼板的爆炸復(fù)合板材制作焊接反應(yīng)釜為例：

下料以后進(jìn)行去應(yīng)力處理；材料做成需要的幾何形狀以后再次去應(yīng)力處理；去應(yīng)力處理采用錘擊處理、振動(dòng)處理、水火處理、機(jī)械反彈處理等。