钛钢复合板及其在压力容器上的应用
压力容器用钛-钢复合板的三种制造工艺
压力容器用钛-钢复合板的三种制造工艺杨旋S史长根S葛雨珩S史和生2,赵林升1(1.解放军理工大学，江苏南京210007;2.南京润邦金属复合材料有限公司，江苏南京211803)摘要:由于钬材优异的耐蚀性能以及钢材的低成本特性，钬-钢复合板被越来越多地应用于压力 容器等领域。
为了促进钬-钢复合板的标准化生产，通过对爆炸焊接、爆炸+轧制以及真空轧制这 3种复合材料制备技术机理的综合分析，比较其制造工艺和技术参数，并进一步分析3种制造工艺 的特点和适用范围，对3种制造工艺下的复合板各项性能进行测试，结果表明，爆炸焊接复合板适 用于高压容器和超高压容器;爆炸+轧制复合板适用于中、高压容器;真空轧制复合板适用于低压 容器。
关键词:钦-钢复合板;爆炸焊接;爆炸+轧制；真空轧制中图分类号:T H49;T G392 文献标志码：B文章编号=1001 -4837(2016) 12 -0064 -07doi：10. 3969/j.issn.1001 -4837.2016. 12.010Three Kinds of Manufacturing Technologies of Titanium-SteelComposite Plate for Pressure VesselYANG Xuan1, SHI Chang - gen1, GE Yu - heng1, SHI He - sheng2, ZHAO Lin - sheng1(1. PLA University of Science and Technology,Nanjing210007 ,China;2.Nanjing Runbang Metal Cladding Material Co. ,Ltd. ,Nanjing211803 ,China)Abstract ：Titanium-steel composite plates are increasingly used in pressure vessels and other fields due to the excellent corrosion resistance of titanium and the low cost of steel.In order to promote the standardization of titanium-steel composite plate production,the mechanisms of explosive welding,explosion+ rolling and vacuum rolling have been analyzed comprehensively.With the manufacturing process and technical parameters compared,the advantages and the limitations of these technologies have been obtained.The analyses point differences of interfaces and properties of three manufacturing technologies.Meanwhile,the properties of three kinds of composite plates have been tested.The results indicate that the explosive welding composite plate is applied to high pressure and ultra-high pressure vessel,the explosive+ rolling composite plate is applied to medium and high pressure vessel and the vacuum rolling composite plate is applied to low pressure vessel.Key words ：titanium-steel composite;explosive welding；explosion+ rolling；vacuum rolling基金项目：国家自然科学基金资助项目（51541112)• 64 •第33卷第12期压 力容器总第289期〇引言钛及其合金由于具有重量轻、比强度高且耐腐蚀性能优异等特点，在各种压力容器、热交换器等石油化工和航空航天领域中均获得极其广泛的运用，但钛的价格昂贵，使用成本较高，制约了其应用范围[14。
钛_钢复合板压力容器制造技术
1 前言在某种腐蚀条件下，钛具有比不锈钢、铝、铜有更优良的耐蚀性[1]。
虽然造价比不锈钢设备高，但在一定条件下，钛制设备使用可靠性高，寿命长，因此钛得到了广泛的应用。
我国使用钛材制造化工设备已有40多年历史。
但是，钛制化工设备尤其钛-钢复合板制化工设备，比钢制化工设备在技术上有更多难度，积累经验也少得多，因此，对于钛-钢复合板制化工设备的设计、制造，备受关注。
钛-钢复合板制化工设备中用量最多的是容器，而且是压力容器。
一般情况下，当操作压力和温度（200℃以上）较高时，压力容器的封头和全部筒节均用钛-钢复合板制造，就是常说的钛-钢复合板压力容器。
2 钛-钢复合板生产方法按照目前复合板生产技术，钛-钢复合板生产方法允许使用轧制法、爆炸法、爆炸-轧制法三种方法。
压力容器钛-钢复合板常用的是爆炸法。
3 压力容器用钛-钢复合板级别3.1 压力容器用钛-钢爆炸复合板分为1级、2级、3级。
3.2 1级复合板，未结合率0%，用于过渡接头、法兰等高结合强度，且不允许不结合区存在；2级复合板，未结合率≤2%，是将钛材作为强度设计材料或特殊用途的复合板，如管板等；3级复合板，未结合率≤5%，是将钛材作为耐蚀设计，而不考虑其强度的复合板。
4 压力容器用钛-钢复合板材料主要技术规定4.1 覆材符合GB/T3621 钛及钛合金板材中的TA0、TA1、TA2、TA9、TA10。
4.2 基材符合4.2.1 GB713 锅炉和压力容器用钢板，如Q245R和Q345R；4.2.2 GB24511 承压设备用不锈钢钢板及钢带，如S30408；4.2.3 GB3531 低温压力容器用低合金钢钢板，如16MnDR；4.2.4 NB/T47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件，如16Mn；4.2.5 NB/T47009 低温承压设备用低合金钢锻件，如16MnD；4.2.6 NB/T47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件，如S30408。
钛钢复合板的特点及应用领域
钛钢复合板的特点及应用领域
1.强度高：钢的强度远高于钛，钢是常用的结构材料，具有良好的强
度和刚性。
通过将钢与钛复合，钛钢复合板的强度得到进一步提高，可以
满足对于强度的特殊要求。
2.轻质化：相对于单纯使用钢材，钛钢复合板具有较低的密度，可以
降低总重量，从而减少对结构的负荷和能耗，提高工作效率。
3.耐腐蚀性好：钛具有优异的耐腐蚀性能，能够在各种腐蚀介质中长
期稳定运行。
钢的耐腐蚀性能较差，易受到化学介质的侵蚀。
将钛与钢复
合可以综合发挥二者的优点，提高材料的耐腐蚀性能。
4.高温性能优越：钛钢复合板具有较好的高温稳定性能，在高温环境
下仍然能够保持良好的机械性能。
5.制造工艺技术成熟：钛钢复合板制造工艺技术成熟，生产工艺相对
简单，材料可靠性高。
1.化工工业领域：钛钢复合板具有良好的耐腐蚀性能，广泛应用于化
工设备、石油设备、储罐、石化塔等场合，能够有效保护设备免受腐蚀侵蚀。
2.船舶制造领域：船舶在海洋环境下容易受到腐蚀，钛钢复合板可以
在船体结构中应用，提高船舶的耐腐蚀性能，延长使用寿命。
3.海洋工程领域：海洋环境恶劣，钛钢复合板具有优异的耐腐蚀性能，可以用于海洋工程设备、海洋油气平台等领域。
4.医疗器械领域：钛钢复合板用于制造医疗器械，例如手术器械、体
内植入材料等，具有良好的生物相容性。
总之，钛钢复合板具有强度高、耐腐蚀性好、轻质化等特点，广泛应
用于化工、船舶制造、海洋工程、医疗器械等领域。
随着科技的不断发展，钛钢复合板的应用领域将进一步扩大。
2024年钛钢复合板市场需求分析
2024年钛钢复合板市场需求分析1. 引言钛钢复合板是一种由钛和钢两种材料复合而成的复合材料板材。
由于其具有优异的耐腐蚀性、高强度和轻质化等优点，钛钢复合板在航空航天、汽车制造、化工等领域得到广泛应用。
本文将对钛钢复合板市场的需求进行分析，并探讨其未来的发展趋势。
2. 钛钢复合板的市场需求分析2.1. 钛钢复合板在航空航天领域的需求航空航天领域对材料的要求非常高，需要具备轻质化、高强度和耐腐蚀等特点。
钛钢复合板以其独特的制造工艺和材料特性，能够满足航空航天领域对材料的严苛要求，因此在该领域的应用需求持续稳定增长。
2.2. 钛钢复合板在汽车制造领域的需求随着汽车工业的快速发展，对轻质化材料的需求也日益增加。
钛钢复合板以其较低密度和高强度的特点，在汽车制造领域具有广阔的应用前景。
特别是在新能源汽车领域，由于电池重量的限制，对轻质化材料的需求更为迫切，因此钛钢复合板在新能源汽车制造中的应用需求将大幅增长。
2.3. 钛钢复合板在化工领域的需求化工领域中，由于部分工艺涉及到高温、强腐蚀等极端环境，对材料的选择要求非常严格。
钛钢复合板具有优异的耐腐蚀性能，能够很好地满足化工领域对于材料的耐腐蚀要求，因此在该领域的需求也在逐渐增加。
3. 钛钢复合板市场的发展趋势3.1. 材料技术的不断创新随着科技的进步和人们对材料性能的不断追求，钛钢复合板作为一种先进的复合材料，其制造技术也在不断创新。
随着制造工艺的改进，钛钢复合板的质量和性能得到了进一步提高，将进一步推动其在市场中的需求增长。
3.2. 行业应用的不断拓展钛钢复合板在航空航天、汽车制造和化工领域已经得到了广泛的应用，未来随着技术的进步和应用领域的拓展，钛钢复合板的市场前景仍然非常广阔。
例如，在建筑、能源和海洋工程等领域，钛钢复合板也有很大的应用潜力，因此市场需求将进一步增长。
3.3. 环保和可持续发展的推动由于钛钢复合板具有可回收再利用的特性，并且能够减少材料的消耗和能源的浪费，其在环保和可持续发展方面有着巨大的优势。
浅谈复合板材料制造压力容器的问题
浅谈复合板材料制造压力容器的问题摘要：复合板在近几年来得到了较广泛的应用，以取代某些环境下采用的纯不锈钢。
本文针对复合板制压力容器制造常见的问题进行了阐述，并对I类和II 类复合板制压力容器之间的异同和应注意的事项进行了深入论述。
关键词：复合板；压力容器；设计；制造；检验复合板是由基层材料和复层材料通过爆炸或爆炸——轧制等方法复合而成的双金属板。
由于复合板具有强度高、耐蚀耐磨等特殊性能好和造价较低等优点，近年来在石化、冶金、机械、能源、航天等领域得到广泛应用。
在压力容器行业中，复合板主要用于制造反应釜、换热器、贮罐等设备。
用于制造压力容器的复合板目前主要有两类，一类是基层材料与复层材料焊接性较好，这类材料有不锈复合钢板、镍基合金复合钢板等（以下简称I类材料）；一类是基层材料与复层材料焊接性较差或不能焊接，这类材料有钛复合板、铜复合板、铝复合板等（以下简称II类材料）。
对这两类复合材料，在容器产品设计、制造和检验时都有很大的不同，应区别对待。
1.材料要求对于复合板材料来说，基层与覆层贴合的紧密程度是非常关键的问题，如果基层与覆层间贴合不好，不仅不能满足防腐的要求，而且在使用过程中还有可能导致鼓包和大面积脱层，从而严重影响设备的安全使用。
同时在设备制造过程中会直接影响壳体的组对焊接质量，尤其容易导致焊缝及母材微裂纹的产生，给设备的安全使用留下隐患。
因此，在用复合板生产之前，仍然需要进行复验，用超声波探伤的方法对复合板的贴合程度进行抽查，不允许任何超标缺陷存在。
除此之外，还应视设备类别及所使用的介质等，对复合材料的力学性能，化学成分进行复验，以确保压力容器主体材料的可靠性。
2.容器制造采用机械切割时，复层朝上，并应注意防止复层表面的损伤。
对厚度大于12mm以上的复合钢板，可按设备装备情况依次采用等离子切割、气割、氧助熔剂切割。
切割后用机械方法切除热响区及端面缺陷和裂纹，严禁将切割熔渣溅在复层表面上。
等离子切割时，将复层面朝上，从复层侧开始切割；采用气割时，复层朝下，从基层侧开始振动切割。
复合钢板压力容器制造工艺
复合钢板压力容器制造工艺沈阳东方钛业股份有限公司 销售部 摘要：文章首先分析了复合钢板压力容器生产前的准备工作，并对加工过程中所应用到的各项技术方法和安全措施进行探讨，总结出加工中的注意事项，避免在加工制造过程中，有影响到复合板材料质量安全的问题出现。
关键词：复合钢板；压力容器；制造工艺一、复合板制作前准备复合板由基层材料和复层材料（或包含过渡层）通过爆炸或爆炸---轧制等方法复合而成的双层（或三层）金属板。
复合板具有强度高、耐蚀、耐磨等特殊性能和造价低等优点，主要用于制造反应釜、换热器、贮罐等设备。
复合板目前主要有两类：一类是基层材料与复层材料焊接性较好，如不锈钢复合板、镍基合金复合板等；另一类是基层材料与复层材料焊接性较差或不能焊接，如钛/钢复合板、锆/钛/钢复合板等，对这两类复合材料，在压力容器产品设计、制造和检验时，都有很大的不同，应区别对待。
以GB150.2-2011《压力容器—材料》和NB/T47002-2009《压力容器用爆炸焊接复合板》为依据，复合板容器在制造前，应对复合板的贴合率进行检验。
如果基层和复层间的贴合率达不到要求，不仅不能满足防腐、耐磨等特殊性要求，而且还有可能产生容器壳体鼓包或大面积脱层，严重降低设备使用寿命和安全性能，贴合不紧还将造成容器壳体的组装和焊接困难。
因此，贴合率检查对复合板容器制造至关重要。
复合板材料稳定性的控制，以加强技术手段来解决调控办法。
容器制造前，使用超声波探伤对复合板的贴合率再次进行复验。
复合板合成过程中，及时检测材料厚度（考虑到爆炸复合可能带来的减薄，有时需要对复层材料适当加厚），确保合成后的复合板满足标准要求和图样规定。
二、复合板筒体制作与组焊复合板筒体卷圆时，以中性层周长为基准，及时测量筒体外圆周长，确保筒体周长与对接的另一筒体（或封头）周长保持一致。
筒体与筒体（或封头）拼接前，要对筒体或封头的直径进行测量，观察是否一致，并从技术性角度探讨误差的解决方案，避免压力容器使用功能最终受到影响。
钛钢复合板应用介绍
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。
2023年钛钢复合板行业市场分析现状
2023年钛钢复合板行业市场分析现状
钛钢复合板是一种由钛及钢材两种金属材料复合而成的高性能复合材料，被广泛应用于船舶、化工、航空航天等众多领域。
在市场上，钛钢复合板是一种高技术含量、高附加值的产品，具有重要的市场价值。
目前，全球的钛钢复合板市场规模较大，市场需求稳定。
在船舶领域，由于钛钢复合板具有良好的耐蚀性和疲劳特性，其被广泛应用于制造船体、船舶配件以及舵、桨等关键部位。
此外，在化工领域，钛钢复合板常常被用于制造化工容器及储罐等产品。
随着化工行业的发展，市场需求不断增加。
而在航空航天领域，钛钢复合板的轻便性和高强度得到广泛关注，其被应用于制造飞机、导弹及卫星等高科技产品。
然而，钛钢复合板在生产制造上存在一定的难度，相关技术含量较高，制造商需要具备非常高的生产水平和技术实力才能生产出高质量的产品。
也因此，钛钢复合板的生产企业在国内仍然相对较少，但随着相关技术的进步和生产工艺的发展，国内钛钢复合板市场正逐步扩大，具有发展潜力。
目前，全球钛钢复合板市场主要受到市场供需关系、国际贸易政策、原材料价格等多种因素的影响。
另外，气候变化、自然灾害等因素，也可能对该市场造成一定的冲击。
不过，随着全球经济的增长和相关技术的不断突破，钛钢复合板市场仍然具有广阔的发展前景，未来的市场需求有望继续增长。
总之，钛钢复合板是一种高技术含量、高附加值的产品，具有广泛的应用前景，市场需求稳定。
虽然在生产和制造上存在一定的难度，但随着相关技术的不断发展和生产工艺的不断进步，该市场有望进一步扩大，为钛钢复合板行业的发展带来更多的机会和挑战。