一种钢衬高硅合金结构及其焊接方法技术

一种钢衬高硅合金结构及其焊接方法，采用高硅螺钉连接+堆焊的方式，使得衬里连接方式更牢固可靠，并且将碳钢内衬的异种钢之间的焊接巧妙的转化为与衬层同材质的XDS高硅合金间的焊接，解决了异种钢焊接间焊材选材的难题，同时采用氩弧焊方式焊接，焊接过程焊缝熔池合金元素不会减少，且不会与碳钢基层混合，焊缝区域耐腐蚀性不会降低，耐腐蚀性强，大大降低了焊接点腐蚀的风险，本发明专利技术采用螺栓连接把紧，同材质的XDS高硅合金间焊接的方式，可有效防止渗碳，防止不锈钢晶间腐蚀，解决了高硅钢和碳钢直接焊接会导致碳钢基层向高硅钢层渗碳的问题。碳的问题。碳的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种钢衬高硅合金结构及其焊接方法


[0001]本专利技术涉及化工设备
，具体涉及一种钢衬高硅合金结构及其焊接方法。

技术介绍

[0002]硫酸是一种十分重要的基本化工原料，其主要是作为无机化学工业的原料，硫酸号称“无机化工之母”。硫酸广泛应用于化肥工业、石油工业、有色冶炼工业、化纤工业、塑料工业、染料工业等作为反应介质、溶剂等制作各式各样的化工产品。因此，可以毫不夸张地说，硫酸的年产量反应了一个国家的国民经济工业的发达程度。
[0003]在硫酸生产系统设备中，浓硫酸干吸塔、浓硫酸循环槽、浓硫酸储罐等常压防腐设备都是常用的必要设备。传统的浓硫酸干吸塔槽等设备，通常采用碳钢外壳内衬耐酸瓷砖结构以防止浓硫酸对设备筒体的腐蚀，这种衬砖结构对内衬材料及其施工质量要求非常严格，特别是耐酸瓷砖之间的灰缝，极易渗漏浓硫酸至衬层与外壳之间，使外壳钢板发生腐蚀，产生的硫酸盐体积膨胀导致钢板外壳被胀裂造成生产事故。另外，这种衬砖结构衬里层厚，设备笨重，设备基础造价高，内衬施工复杂，施工周期长，后续的维护和检修工作难度加大。
[0004]近年来随着科技水平的进步，国内耐浓硫酸腐蚀高硅合金材料的研究出现，大大推动了硫酸生产设备合金化的进展，减少甚至避免停产大修提高生产率和利用率，同时设备合金化可起到运行可靠安全环保的双重效果。但采取全高硅合金打造硫酸生产用防腐设备价格昂贵，采用性价比更高的碳钢内衬高硅合金势必是目前一种趋势，但目前国内采用碳钢外壳内衬高硅合金钢板的衬里方法都是采用贴板焊接的方式，主要包括合金板材与碳钢基材之间的固定焊（包括：满焊、间断焊、塞焊的方式），还有密封焊（包括：搭接焊密封、板条角焊密封、对焊角密封）。这种衬里焊接方式最大的弊端是高硅合金材质与碳钢基层直接焊接，属于异种钢之间的焊接，焊材选用较困难，且焊接过程中，合金焊缝熔池金属与碳钢基层直接熔合，会导致焊缝熔池合金元素减少，且焊缝中杂质增加，严重影响焊缝力学性能和耐腐蚀性能，焊接区域被腐蚀隐患较大。因此，亟需开发一种性价比高，安全可靠的设备内衬高硅合金的方法，对于硫酸生产设备的革新具有重要的现实意义。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的技术缺陷，本专利技术提供了一种钢衬高硅合金结构及其焊接方法。
[0006]本专利技术采用的技术解决方案是：一种钢衬高硅合金结构，包括外层的碳钢基层以及碳钢基层内的XDS高硅钢衬层，所述的碳钢基层和XDS高硅钢衬层贴合连接，所述的XDS高硅钢衬层上设有锥形通孔，所述的碳钢基层上与XDS高硅钢衬层上的锥形通孔的对应位置上设有攻钻螺纹孔，所述的钢基层和XDS高硅钢衬层之间通过螺钉穿过锥形通孔与螺纹孔螺纹连接固定，所述的螺钉为XDS高硅钢材料制成，所述的螺钉的顶部与XDS高硅钢衬层之间通过XDS高硅钢焊材焊接连接。
[0007]所述的XDS高硅钢衬层的厚度为4
‑
6mm。
[0008]所述的XDS高硅钢衬层由若干的高硅钢衬板拼接而成，相邻的所述的高硅钢衬板之间存在10mm的间隙，相邻的所述的高硅钢衬板的间隙上还设有压条，所述的压条两端还接在高硅钢衬板上。
[0009]所述的螺钉与螺钉之间的间距为200
‑
300mm，每平米钢衬高硅合金上的螺钉连接点数为13
‑
29个。
[0010]所述的XDS高硅钢焊材为Φ2.0的XDS高硅焊丝。
[0011]所述的钢衬高硅合金结构上还设有接管，所述的接管与碳钢基层和XDS高硅钢衬层之间焊接连接。
[0012]所述的接管的口径DN＜350，所述的接管采用纯XDS高硅钢材料制成。
[0013]所述的接管的口径DN≥350，所述的接管采用钢衬XDS高硅钢材料制成。
[0014]一种分酸器过滤装置的焊接方法，包括以下步骤：（1）制作好设备的碳钢筒体，并且筒体内壁按要求打磨光滑，以确保后续施衬的贴合强度，对XDS衬里层板材根据大小进行切割排板，排板时每张XDS衬里层板材之间预留10mm的间隙，并且做好排板标识，同时需要根据排板处碳钢筒体内壁贴合的弧度将XDS衬里层板材预弯到一致的弧度备用；（2）根据排板位置确定好螺钉连接点位置，在碳钢基层筒体内壁上攻钻螺纹孔在XDS衬里层上加工锥形通孔，并将毛刺打磨干净；（3）通过剪板机剪裁好40mm宽度的压条备用，压条的材质和厚度与XDS高硅衬里层一致；（4）将XDS衬里层按排板位置和弧度方向贴到碳钢基层筒体内壁，并与碳钢基层板连接点螺纹孔对齐对中，采用手工压紧或借助辅助设备的压紧方式使XDS衬里层与碳钢基层完全贴合，将事先准备好的XDS螺钉按顺序拧入事先加工好的螺纹孔内并拧紧；（5）检查确保每个连接点处的螺钉全部拧入并拧紧，采用XDS高硅焊丝通过手工钨极氩弧焊的方式将螺钉顶部与XDS衬里层焊接，保证连接点处螺钉孔头部堆焊填满；（6）将接管与钢衬复合筒体焊接，接管插入深度要伸出设备内衬层6mm～8mm的距离。
[0015]所述的步骤（6）中接管的口径DN＜350，所述的接管采用纯XDS高硅钢材料制成，接管的口径DN≥350，所述的接管采用钢衬XDS高硅钢材料制成，且先将碳钢接管与复合筒体的碳钢基层焊接，钢接管焊接完后将内衬XDS高硅合金管插入碳钢接管内部，内衬XDS高硅合金管插入深度伸出设备内衬层6mm～8mm的距离。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种钢衬高硅合金结构及其焊接方法，采用高硅螺钉连接+堆焊的方式，使得衬里连接方式更牢固可靠，并且将碳钢内衬的异种钢之间的焊接巧妙的转化为与衬层同材质的XDS高硅合金间的焊接，解决了异种钢焊接间焊材选材的难题，同时采用氩弧焊方式焊接，焊接过程焊缝熔池合金元素不会减少，且不会与碳钢基层混合，焊缝区域耐腐蚀性不会降低，耐腐蚀性强，大大降低了焊接点腐蚀的风险,本专利技术采用螺栓连接把紧，同材质的XDS高硅合金间焊接的方式，可有效防止渗碳，防止不锈钢晶间腐蚀，解决了高硅钢和碳钢直接焊接会导致碳钢基层向高硅钢层渗碳的问题。
附图说明
[0017]图1为本专利技术结构示意图。
[0018]图2为本专利技术钢衬高硅合金焊接结构示意图。
[0019]图3为本专利技术高硅钢衬板拼接结构示意图。
[0020]图4为本专利技术螺钉结构示意图。
[0021]图5为本专利技术接管的口径DN＜350连接结构示意图。
[0022]图6为本专利技术接管的口径DN≥350连接结构示意图。
[0023]其中1
‑
碳钢基层，2
‑
XDS高硅钢衬层，3
‑
螺钉，4
‑
压条，5
‑
接管。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获的的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢衬高硅合金结构，包括外层的碳钢基层（1）以及碳钢基层（1）内的XDS高硅钢衬层（2），其特征在于，所述的碳钢基层（1）和XDS高硅钢衬层（2）贴合连接，所述的XDS高硅钢衬层（2）上设有锥形通孔，所述的碳钢基层（1）上与XDS高硅钢衬层（2）上的锥形通孔的对应位置上设有攻钻螺纹孔，所述的钢基层和XDS高硅钢衬层（2）之间通过螺钉（3）穿过锥形通孔与螺纹孔螺纹连接固定，所述的螺钉（3）为XDS高硅钢材料制成，所述的螺钉（3）的顶部与XDS高硅钢衬层（2）之间通过XDS高硅钢焊材焊接连接。2.根据权利要求1所述的一种钢衬高硅合金结构，其特征在于，所述的XDS高硅钢衬层（2）的厚度为4
‑
6mm。3.根据权利要求1所述的一种钢衬高硅合金结构，其特征在于，所述的XDS高硅钢衬层（2）由若干的高硅钢衬板拼接而成，相邻的所述的高硅钢衬板之间存在10mm的间隙，相邻的所述的高硅钢衬板的间隙上还设有压条（4），所述的压条（4）两端还接在高硅钢衬板上。4.根据权利要求1所述的一种钢衬高硅合金结构，其特征在于，所述的螺钉（3）与螺钉（3）之间的间距为200
‑
300mm，每平米钢衬高硅合金上的螺钉（3）连接点数为13
‑
29个。5.根据权利要求1所述的一种钢衬高硅合金结构，其特征在于，所述的XDS高硅钢焊材为Φ2.0的XDS高硅焊丝。6.根据权利要求1所述的一种钢衬高硅合金结构，其特征在于，所述的钢衬高硅合金结构上还设有接管（5），所述的接管（5）与碳钢基层（1）和XDS高硅钢衬层（2）之间焊接连接。7.根据权利要求6所述的一种钢衬高硅合金结构，其特征在于，所述的接管（5）的口径DN＜350，所述的接管（5）采用纯XDS高硅钢材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔彦龙，王强，叶群策，
申请(专利权)人：宣达实业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：