压力容器常用材料的基本知识..docVIP

压力容器常用材料的基本知识 1、压力容器用钢板选用时应考虑： ① 设计压力；② 设计温度； ③ 介质特性；④ 容器类别。 2、从材料力学性能来说，升温等效于升压，降温将导致钢材的脆性增加。 3、对同一种材料来说，随温度和板厚的增加，其许用应力则降低。因而当容器壳体的名义厚度处于钢板许用应力变化的临界值时，应考虑此问题。如处于16mm的Q235-B、Q235-C和16mm、36mm的Q345R都会发生许用应力跳档现象。 4、钢材的强度和塑性指标可通过拉伸试验和冷弯试验（室温下进行）获得。 5、 板材供货时薄板以热轧状态供货，厚板以正火状态供货（因强度和韧性下降）。 6、压力容器用钢板当达到一定的厚度时，应在正火状态下使用，即使用正火板，如用于壳体厚度＞30mm的Q345R钢板必须要求正火状态下供货和使用。需注意：正火仅对板材而言，而非整体设备。（热轧板呈铁红色，正火板呈铁青色）。 7、压力容器用钢与锅炉用钢类同，首先要保证足够的强度，还要有足够的塑性，质地均匀等。因此，必须选用杂质(S、P)和有害气体含量较低的碳素钢和低合金钢，均为镇静钢。且为保证受压元件材料的焊接性能,一般须控制材料的含碳量≤0.25%。材料的含碳量升高，则其冲击韧性下降，脆性转变温度升高，在焊接时容易产生裂纹。 8、低合金钢的机械性能、耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等均比碳素钢有所提高，其中最常用的是：Q345R。它不仅S、P含量控制较严，更重要的是要求保证足够的冲击韧性，在材料验收方面也比较严格。因此其使用压力不受限制，使用温度上限为475℃，下限为-20℃。板厚为3～200mm。是应用很广的材料。 9、Q345R(GB713-2008，代替原16MnR)的使用说明： ①、Q345R的适用范围是：使用压力不限、使用温度为-20～475℃。 ②、 Q345R用作压力容器壳体的板厚＞30mm时，则容器需焊后作退火热处理，热处理的温度为600～650℃；若焊前预热至100℃，则板厚可提高至34mm。 ③、Q345R钢板一般是以热轧状态供货；当板厚＞30mm时，为保证塑性和韧性，一般采用正火板，且逐张钢板应超声波检测，Ⅲ级合格。 ④、Q345R用作法兰、平盖、管板等厚度＞50mm时，应在正火状态下使用。 ⑤、Q345R属C-Mn钢，是屈服强度为350MPa级的普通低合金高强度钢，具有良好的低温冲击韧性。手工焊时，若为压力容器则一般采用碱性焊条（如J507），自动焊时，一般选用H08MnA或H10Mn2焊丝和HJ431焊剂。 ⑥、Q345R钢板的最小厚度是3mm，钢板厚度负偏差为0.3mm。 10、Q235-B适用于： P≤1.6MPa、0～350℃、壳体δn≤20，非高度危害介质。 11、Q235-C适用于： P≤2.5MPa、0～400℃、壳体δn≤30。 12、奥氏体不锈钢可用于：使用压力不限、使用温度为-196～700℃。使用的介质条件为：① 介质腐蚀性较强；② 防铁离子污染；③ T＞500℃的耐热钢或T＜-100℃的低温用钢。 13、奥氏体不锈钢既是耐酸钢，又是耐热钢。从耐腐蚀性能来说，需降低含碳量；从耐高温性能来说，需适当提高含碳量。 14、为防止奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀，一般采用降低不锈钢的含碳量，可采用00Cr或0Cr,而不采用1Cr。（含碳量低，晶间不会发生贫Cr现象） 15、奥氏体不锈钢在高温条件下使用时（＞525℃），钢中含碳量应不小于0.04%，（即采用1Cr或0Cr,而不采用00Cr）。因为使用温度高于525℃时，钢中含碳量太低，强度和抗氧化性会显著下降，因此超低碳不锈钢和双相不锈钢都不可用作耐热钢。 16、奥氏体不锈钢的焊接接头一般均采用射线进行检测，而不采用超声波检测。 17、奥氏体不锈钢制压力容器一般不需进行焊后消除应力的热处理。 18、奥氏体不锈钢在常温和低温下有很高的塑性和韧性，不具磁性。在许多介质中有很高的耐蚀性，其中铬是抗氧化性和耐蚀性的基本元素。合金中含碳量的增加将降低耐蚀性能，所以该含碳量0.08～0.12%左右为高碳级不锈钢，钢号前以“1”表示。含碳量0.03C0.08%为低碳级不锈钢，钢号前以“O”表示。含碳量≤0.03%为超低碳级不锈钢，钢号前以“00”表示。 19、在不锈钢焊接过程中，其焊缝热影响区产生晶间腐蚀的倾向很大，因此不锈 钢件焊接时，要求各连接件同时达到熔点。这对等厚板容易保证，而当两连接件相差较多时，就要注意将厚板削薄。不锈钢的导热系数λ是碳钢的1/3～1/4，而线膨胀系数α却是碳钢的1.5倍。因此，在焊接时必须注意，否则会引起很大的残余应力和变形。 20、奥氏体不锈钢在427～870℃范围内缓慢冷却时，在晶界上有高铬的碳化物