钢制压力容器的母材力学性能.pptVIP

母材力学性能试验的取样位置、试验项目、取样数量、试样的形式和尺寸、合格指标、依据标准与焊接接头力学性能试验的要求均有差异和不同，切不可混淆。 4.6压力容器设计载荷条件(设计压力、设计温度)决定了压力容器焊接工艺评定试件和产品焊接试件的冲击试验温度。 本文的撰写，得到秦晓钟教授，戈兆文教授和李平瑾教授的悉心指导和帮助，在此对三位老师表示衷心的感谢。 钢制压力容器的母材力学性能试件、焊接工艺评定试件、产品焊接试件的冲击试验温 度和合格指标的选择 朱海鹰 辛忠仁 辛忠智 （中国化工装备协会 北京100011） 摘要：钢制压力容器的焊接工艺评定试件和产品焊接试件的冲击试验温度和合格指标如何确定，说法不一。笔者根据钢制压力容器现行的安全技术规范和标准对此问题进行分析，力求使认识与法规标准一致。 关键词： 压力容器 冲击试验温度和合格指 标选择 钢制压力容器的焊接工艺评定试件和产品焊接试件冲击试验温度和合格指标如何确定，众说纷纭，说法不一，这是一个值得探讨的问题。笔者将以案例的方式，对此问题进行分析，力求使认识与压力容器的法规标准一致。 1、首先应明确钢制低温压力容器的概念 按照《压力容器安全技术监察规程》（以下简称《容规》）和GB150－1998《钢制压力容器》。 （以下简称GB150），钢制低温压力容器指设计温度低于和等于-20℃的压力容器。其设计、制造、检验和验收按照GB150附录C。 　对于钢制低温压力容器，其母材力学性能试件（以下简称母材试件）、焊接工艺评定试件（以下简称焊评试件）和产品焊接试件（以下简称产品试件）的冲击试验温度均按设计温度确定，且均低于或等于-20℃。 案例1. 有一台钢制压力容器，设计要求采用16mm的16MnR做壳体（筒体，封头）材料，容器的设计温度为-20℃，其母材试件、焊评试件、产品试件的冲击试验温度和合格指标（三个试样的平均值，以下相同）见表1。 　　 表1 设计温度-20℃压力容器 16MnR16mm 母材试件 焊评试件 产品试件 冲击试验温度 -20℃ -20℃ -20℃ 合格指标 ≥27J ≥20J ≥20J 标准依据 GB6654-2003 （报批稿） GB150 C4.3.1 C2.1.7 JB4744 8.3 8.4 案例2. 有一台钢制压力容器，设计要求采用16mm的15MnNbR做壳体材料，容器的设计温度为-20℃，其母材试件，焊评试件，产品试件的冲击试验温度和合格指标见表2。 表2 设计温度-20℃的压力容器 15MnNbR 16mm 母材试件 焊评试件 产品试件 冲击试验温度 -20℃ -20℃ -20℃ 合格指标 ≥34J ≥27J ≥27J 标准依据 GB6654-2003（报批稿） GB150 C4.3.1 C2.1.7 JB4744 8.3 8.4 案例3. 有一台钢制低温绝热压力容器，设计要求内容器采用12mm的0Cr18Ni9做壳体材料，介质为液氧，设计温度为-196℃，其母材试件、焊接试件、产品试件的冲击试验温度和合格指标见表3。 表3 设计温度-196℃压力容器 表3 设计温度-196℃压力容器 母材试件 焊评试件 产品试件（注） 冲击试验温度 / -196℃ -196℃ 合格指标 / ≥31J 试样的侧向膨胀量 0.38mm 标准依据 / GB150 C1.4 C2.1.7 JB4744 8.3 8.4 注：对于奥氏体不锈钢制低温压力容器，产品焊接试板是否做低温冲击试验，目前标准无明确规定（笔者）。 从GB150附录C和JB4744《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》第8章可以看出，碳钢和低合金钢制低温压力容器的焊接工艺评定和产品焊接试件低温冲击试验合格指标与母材抗拉强度下限值σb有关，σb越高，则合格指标越高。 对于奥氏体钢制低温压力容器，焊接工艺评定和产品焊接试件低温冲击试验合格指标均为31J（GB150 C2.1.7 ,C4.3.1）或试样的侧向膨胀量0.38mm(JB4744的8.4)，而与母材标准抗拉强度下限值无关。 2、应明确母材力学性能试件、焊接工艺评定试件、产品焊接试件低温冲击试验温度界限 按照《容规》第78条和GB150的4.2.7条，母材力学性能试件和产品焊接试件的低温冲击试验温度指低于0℃的试验温度。因此对于《容规》和GB150管辖范围内的压力容器；母材试件、焊评试件、产品试件的冲击试验温度低于0℃就叫低温冲击试验，而大于或等于0℃的都属于常温冲击试验。 按照GB/T229《金属夏比缺口冲击试验方法》“室温冲击试验应在10~35℃进行，对试验温度要求严格的试验应在20±2℃进行”。 按照JB4