当前位置: 压力容器 >> 压力容器介绍 >> 压力容器常用材料的基本知识
1、压力容器用钢板选历时招思量:
①打算压力;②打算温度;③介质特点;④容器类型。
2、从材料力学功能来讲,升温等效于升压,降温将致使钢材的脆性增多。
3、对统一种材料来讲,随温度和板厚的增多,其许用应力则低沉。因此当容器壳体的表面厚度处于钢板许用应力变动的临界值时,招思量此题目。如处于16mm的Q-B、Q-C和16mm、36mm的QR城市产生许用应力跳档局势。
4、钢材的强度和塑性目标可经过拉伸实验和冷弯实验(室温下举行)获取。
5、板材供货时薄板以热轧形态供货,厚板以正火形态供货(因强度和韧性下落)。
6、压力容器用钢板当抵达确定的厚度时,应在正火形态下运用,即运用正火板,如用于壳体厚度>30mm的QR钢板务必请求正火形态下供货和运用。需注视:正火仅对板材而言,而非大伙设施。(热轧板呈铁血色,正火板呈乌青色)。
7、压力容器用钢与汽锅用钢类同,首先要保证充裕的强度,还要有充裕的塑性,原料平匀等。因此,务必采用杂质(S、P)和无益气体含量较低的碳素钢和低合金钢,均为安定钢。且为保证受压元件材料的焊接功能,通常须操纵材料的含碳量≤0.25%。材料的含碳量抬高,则其冲锋韧性下落,脆性改变温度抬高,在焊接时简单形成裂纹。
8、低合金钢的呆板功能、耐侵蚀性、耐热性、耐磨性等均比碳素钢有所升高,个中最罕用的是:QR。它不只S、P含量操纵较严,更要紧的是请求保证充裕的冲锋韧性,在材料验收方面也对照严刻。因此其运用压力不受束缚,运用温度上限为℃,下限为-20℃。板厚为3~mm。是运用很广的材料。
9、QR(GB-8,接替原16MnR)的运用讲解:
①、QR的合用界限是:运用压力不限、运用温度为-20~℃。
②、QR用做压力容器壳体的板厚>30mm时,则容器需焊后做退炽热处置,热处置的温度为~℃;若焊前预热至℃,则板厚可升高至34mm。
③、QR钢板通常因此热轧形态供货;当板厚>30mm时,为保证塑性和韧性,通常采纳正火板,且逐张钢板应超声波探测,Ⅲ级及格。
④、QR用做法兰、平盖、管板等厚度>50mm时,应在正火形态下运用。
⑤、QR属C-Mn钢,是顺从强度为MPa级的普遍低合金高强度钢,具备优良的低温冲锋韧性。手工焊时,若为压力容器则通常采纳碱性焊条(如J),主动焊时,通常采用H08MnA或H10Mn2焊丝和HJ焊剂。
⑥、QR钢板的最小厚度是3mm,钢板厚度负误差为0.3mm。
10、Q-B合用于:P≤1.6MPa、0~℃、壳体δn≤20,非高度毒害介质。
11、Q-C合用于:P≤2.5MPa、0~℃、壳体δn≤30。
12、奥氏体不锈钢可用于:运用压力不限、运用温度为-~℃。运用的介质前提为:①介质侵蚀性较强;②防铁离子玷污;③T>℃的耐热钢或T<-℃的低温用钢。
13、奥氏体不锈钢既是耐酸钢,又是耐热钢。从耐侵蚀功能来讲,需低沉含碳量;从耐高温功能来讲,需合适升高含碳量。
14、为防范奥氏体不锈钢形成晶间侵蚀,通常采纳低沉不锈钢的含碳量,可采纳00Cr或0Cr,而不采纳1Cr。(含碳量低,晶间不会产生贫Cr局势)
15、奥氏体不锈钢在高温前提下使历时(>℃),钢中含碳量应不小于0.04%,(即采纳1Cr或0Cr,而不采纳00Cr)。由于运用温度高于℃时,钢中含碳量过低,强度和抗氧化性会显著下落,因此超低碳不锈钢和双相不锈钢都弗成用做耐热钢。
16、奥氏体不锈钢的焊接磋议通常均采纳射线举行探测,而不采纳超声波探测。
17、奥氏体不锈钢制压力容器通常不需举行焊后消除应力的热处置。
18、奥氏体不锈钢在常和蔼低温下有很高的塑性和韧性,不具磁性。在很多介质中有很高的耐蚀性,个中铬是抗氧化性和耐蚀性的根底元素。合金中含碳量的增多将低沉耐蚀功能,因此该含碳量0.08~0.12%左右为高碳级不锈钢,钢号前以"1"示意。含碳量0.03C0.08%为低碳级不锈钢,钢号前以"O"示意。含碳量≤0.03%为超低碳级不锈钢,钢号前以"00"示意。
19、在不锈钢焊接流程中,其焊缝热影响区形成晶间侵蚀的偏向很大,因此不锈
钢件焊接时,请求各连合件同时抵达熔点。这平等厚板简单保证,而当两连合件出入较多时,就要注视将厚板削薄。不锈钢的导热系数λ是碳钢的1/3~1/4,而线膨胀系数α倒是碳钢的1.5倍。因此,在焊接时务必注视,不然会引发很大的残存应力和变形。
20、奥氏体不锈钢在~℃界限内迟钝冷却时,在晶界上有高铬的碳化物Cr23C6析出,形成碳化物临近部份贫铬,引发晶间侵蚀偏向,这一温度界限称为敏化界限。
21、或许引发奥氏体不锈钢晶间侵蚀的电解质主如果酸性介质,如产业醋酸、甲酸、铬酸、乳酸、硝酸(常温稀硝酸除外)、草酸、磷酸、盐酸、硫酸、亚硫酸、尿素反映介质等。关于以防范铁离子玷污为目标的奥氏体不锈钢设施,则不须要举行晶间侵蚀偏向性实验。
防范举措:①固熔解处置;②低沉钢中的含碳量;③增加安定碳化物的元素。
22、应力侵蚀:是指金属在应力(拉应力)和侵蚀介质的配合效用下(并有确定的温度前提)所引发的脆性开裂。可形成应力侵蚀摧残的处境组合重要有:
⑴.碳钢及低合金钢:碱液、硝酸盐溶液、无水液氨、湿硫化氢、醋酸等;
⑵.奥氏体不锈钢:氯离子、氯化物蒸汽、湿硫化氢、碱液等;
⑶.含钼奥氏体不锈钢:碱液、氯化物水溶液、硫酸硫酸铜的水溶液等;
⑷.黄铜:氨气及溶液、氯化铁、湿二氧化硫等;
防范举措:焊后消除应力热处置。
23、氢在常温常压下不会对铁碳合金引发氢侵蚀。当温度在℃~℃时会产生"氢脆",金属在高温下与氢反映生成甲烷,甲烷气在晶界间隙内引发裂纹,使材料的塑性低沉。因此,运用温度<℃,可不思量氢侵蚀,而打算温度≥℃与氢气相联触的压力容器用钢应按纳尔逊弧线选材,并应留有20℃以上的温度平安裕度,知足于弧线的碳素钢和低合金钢在氢气中运用须焊后消除应力热处置。当压力很高(≥30MPa)时,也可直接采纳中温抗氢钢,如15CrMoR、14Cr1MoR等。奥氏体不锈钢在氢气中运用是称心的,焊后无需举行消除应力热处置。
24、所需不锈钢钢板厚度>12mm时,尽可能采纳衬里、复合、堆焊等构造大局。
25、低温(打算温度T≤-20℃)处境下,塑性金属材料会形成脆性摧残,现在列国准则楷模均以夏比V型缺口冲锋实验来磨炼材料对脆性摧残的敏锐性。
26、脆性改变温度指:具备体心立方构造的金属都有冷脆性。跟着温度的低沉,冲锋韧性会有显然的低沉,钢材由韧性形态改变成脆性形态。这一改变温度称为脆性改变温度,单元为℃。而面心立方金属,如奥氏体不锈钢,则无脆性改变温度。通常压力容器用钢的脆性改变温度大抵在-20℃下列。
27、碳素钢和低合金钢的冲锋功应≥20J。工程中通常划定夏比V型缺口冲锋吸取功降至20J所对应的温度做为该材料的脆性改变温度。
28、低温用钢的功能重要目标是低温韧性,囊括低温冲锋韧性和脆性改变温度。
29、低温用钢的低温冲锋韧性越高,即脆性改变温度越低,则其低温韧性越好。
30、压力容器的摧残常常是由于内压形成的呆板应力抵达容器械料的强度极限而产生的。然而,当温度低沉到某一界限后,容器壁内的应力在没有抵达顺从限,以至低于许用应力的处境下也会产生摧残。类似的材料,类似规格的容器温度愈低,容器的爆破压力也愈低。这类局势称为低应力脆性摧残。形成容器低应力摧残的重要出处之一是由于钢材在低温下的冲锋功值显然下落,因此,低温用钢的原料在很大水平上取决于在运用温度下冲锋功的巨细。在低温容器中的受压元件材料均务必举行低温夏比(V型缺口)冲锋实验,钢材应按批举行冲锋实验复验。低温容器受压元件用钢务必是安定钢。
31、低温处境下常采纳:奥氏体不锈钢。
32、罕用压力容器用钢的金相机关为:
①Q-B:铁素体;②QR:铁素体加少许珠光体;③OCr18Ni9:奥氏体。
33、锻件的级别有(从低到高):Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级。Ⅲ、Ⅳ级锻件需采纳超声波探伤。压力容器上的锻件级别不低于Ⅱ级,压力容器锻件级其余断定要思量截面尺寸和介质毒性水平两个要素,如介质为过度或高度毒害时,运用的锻件级别不低于Ⅲ级。用做圆筒和封头的筒形和碗形锻件及公称厚度>mm的低合金钢锻件应采用Ⅲ级或Ⅳ级。非承压锻件可采用Ⅰ级。锻件的级别由打算单元断定,并应在图样上说明,如16MnⅡ。
34、GB/T合用于:P<10MPa/T<℃,管壁δn≤10,非高度毒害介质。
35、JB/T-7《不锈钢热轧钢板和钢带》对原材料的商标举行了矫正:
①S接替0Cr18NiAH0Cr21Ni10(氩弧焊丝)
②S接替00Cr19NiLAH00Cr21Ni10
③S接替0Cr17Ni12MoAH0Cr19Ni12Mo2
④S接替00Cr17Ni14MoLAH00Cr19Ni12Mo2
⑤S接替0Cr18Ni10TiAH0Cr20Ni10Ti
36、压力容器专用钢板制作单元应获取响应的特种设施制作答应证。对推行答应的压力容器专用钢板,压力容器制作单元应获取原料表明书原件。(--新容规)
37、焊材采用需思量:
①类似钢号相焊,碳素钢、碳锰低合金钢的焊缝金属不该超出母材准则划定
的抗拉强度的上限值。高合金钢的焊缝金属应保证力学和耐侵蚀功能。
②不同钢号相焊,碳素钢与低合金钢可采纳与强度级别较低的母材相般配
的焊接材料。碳素钢、低合金钢与奥氏体不锈钢可采纳铬镍含量较奥氏体不
锈钢母材高的焊接材料。
38、焊接二类、三类容器不宜用酸性焊条,应采用低氢碱性焊条。对焊后需热处置的容器还请求焊条含钒量不得大于0.05%。
39、螺栓硬度应比螺母高HB30,可采用不同钢材或不同热处置形态。(紧固件运用界限)
螺柱
钢号
螺母用钢
钢号
钢材准则
运用温度℃
另外束缚
Q-A
35
Q-A
Q-A
GB
(热轧)
-19~
合用于P<10.0Mpa容器.密封请求高时,运用温度宜小于即是℃
40MnB、
40Cr
35
35
GB
(正火)
-19~
合用于P≥2.5Mpa容器及密封请求高时,运用温度宜小于即是℃
30CrMoA
35CrMoA
40Mn
45
GB
GB
-19~
合用于P≥2.5Mpa容器及密封请求高时,运用温度宜小于即是℃
预览时标签弗成点收录于合集#个