壓力容器用材料ppt課件

1、壓力容器用鋼材壓力容器用鋼材 鄭州大學(xué)化工學(xué)院 王三保13303820195 壓力容器用鋼材(一)、一般要求1、機(jī)械性能：s、b、5、Akv、Kcc）、 足夠高的強(qiáng)度、良好的韌性和塑性5 、足夠的斷裂韌性、低的脆性轉(zhuǎn)變溫度和無塑性轉(zhuǎn)變溫度NDT）。 2、制造工藝性能：良好的塑性（ 5 ）、可焊性C、Ceq、Pcm、焊接接頭硬度），國(guó)際焊接協(xié)會(huì)推薦的碳當(dāng)量計(jì)算式為： 日本JIS標(biāo)準(zhǔn)推薦的碳當(dāng)量計(jì)算式為： 焊接冷裂紋敏感性指數(shù)：3、特殊性能：耐高溫、耐低溫和耐腐蝕性 1556CuNiVMoCrMnCCeq14540246VCrNiSiMnCCeq(%)606001015

2、2060202030HSVMoCrNiCuMnSiCPcm壓力容器用鋼材的分類：壓力容器用鋼材的分類：1、 碳素鋼：碳素鋼： C0.252、 低合金鋼；低合金鋼；3、 低溫壓力容器用鋼低溫壓力容器用鋼 ；4、 不銹鋼和調(diào)質(zhì)鋼；不銹鋼和調(diào)質(zhì)鋼；壓力容器用鋼材的選擇原則：壓力容器用鋼材的選擇原則：1、符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定、符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定2、經(jīng)濟(jì)合理、經(jīng)濟(jì)合理3、充分發(fā)揮材料的特長(zhǎng)、充分發(fā)揮材料的特長(zhǎng) B6654-2019第第14條的規(guī)定。條的規(guī)定。 16MnR： 化學(xué)成分熔煉分析）化學(xué)成分熔煉分析） C Mn Si S P 0.20 1.201.60 0.200.55 0.020 0

3、.030 機(jī)械性能、工藝性能機(jī)械性能、工藝性能 交貨狀態(tài)交貨狀態(tài) 鋼板厚度鋼板厚度 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 屈服點(diǎn)屈服點(diǎn) 伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率 沖沖擊試驗(yàn)擊試驗(yàn) J 冷彎試驗(yàn)冷彎試驗(yàn) mm b MPa s MPa 5 % 溫溫度度 Akv b=2a 180 熱軋熱軋 616 510640 345 21 0 31 d=2a 熱軋熱軋 1636 490620 325 21 0 31 d=3a 正火正火 3660 470600 305 21 0 31 d=3a 60100 460590 285 20 0 31 d=3a 100120 450580 275 20 0 31 d=3a 技術(shù)要求和檢驗(yàn)規(guī)則：技術(shù)要求和檢

4、驗(yàn)規(guī)則： 鉻、鎳、銅含量當(dāng)作為殘余元素時(shí)應(yīng)各鉻、鎳、銅含量當(dāng)作為殘余元素時(shí)應(yīng)各不大于不大于0.30%，其總含量不大于，其總含量不大于0.60%，供方，供方如能保證，可不做分析；如能保證，可不做分析； 為改善其性能，可添加微量元素；為改善其性能，可添加微量元素； 成品鋼板的化學(xué)成分的允許偏差應(yīng)符合成品鋼板的化學(xué)成分的允許偏差應(yīng)符合GB222的相應(yīng)規(guī)定；的相應(yīng)規(guī)定； 鋼由氧氣轉(zhuǎn)爐、電爐冶煉；鋼由氧氣轉(zhuǎn)爐、電爐冶煉； 鋼板的成批驗(yàn)收，厚度鋼板的成批驗(yàn)收，厚度616mm的每批重的每批重量不大于量不大于15噸，鋼板厚度大于噸，鋼板厚度大于16mm的每批重的每批重量不大于量不大于25噸；噸； 超聲波合格級(jí)

5、別由雙方協(xié)商，合同中注超聲波合格級(jí)別由雙方協(xié)商，合同中注明；明； 經(jīng)雙方協(xié)商，進(jìn)展經(jīng)雙方協(xié)商，進(jìn)展-20的的V型缺口沖擊試型缺口沖擊試驗(yàn)，沖擊功不小于驗(yàn)，沖擊功不小于24J。 適用范圍和要求：適用范圍和要求： 用于殼體厚度大于用于殼體厚度大于30mm時(shí)，正火狀態(tài)下使用；時(shí)，正火狀態(tài)下使用； 用于其他受壓元件法蘭、管板、平蓋等），厚度大于用于其他受壓元件法蘭、管板、平蓋等），厚度大于50mm時(shí)，應(yīng)在正火狀態(tài)下使用；時(shí)，應(yīng)在正火狀態(tài)下使用； 用于多層包扎容器的內(nèi)筒時(shí)，應(yīng)逐軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn)；用于多層包扎容器的內(nèi)筒時(shí)，應(yīng)逐軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn)； 用于殼體厚度大于用于殼體厚度大于60

6、mm的鋼板，應(yīng)逐軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn)；的鋼板，應(yīng)逐軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn)； 使用溫度低于使用溫度低于0時(shí)，厚度大于時(shí)，厚度大于38mm, 應(yīng)逐軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn)應(yīng)逐軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn); 使用溫度低于使用溫度低于-10時(shí)，厚度大于時(shí)，厚度大于20mm, 應(yīng)逐軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn)應(yīng)逐軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn); 厚度大于厚度大于30mm的鋼板，應(yīng)逐張進(jìn)行超探檢測(cè)，標(biāo)準(zhǔn)為的鋼板，應(yīng)逐張進(jìn)行超探檢測(cè)，標(biāo)準(zhǔn)為JB4730，質(zhì)量不低于，質(zhì)量不低于級(jí)；級(jí)； 任意厚度多層包扎容器的內(nèi)筒鋼板，應(yīng)逐張進(jìn)行超探檢測(cè)，標(biāo)準(zhǔn)為任意厚度多層包扎容器的內(nèi)筒鋼板，應(yīng)逐張進(jìn)行超探檢測(cè)

7、，標(biāo)準(zhǔn)為JB4730，質(zhì)量不低于，質(zhì)量不低于級(jí)；級(jí)；容規(guī)容規(guī)第第14條的規(guī)定。條的規(guī)定。15MnNbR 化學(xué)成分熔煉分析）化學(xué)成分熔煉分析） C Mn Si S P 0.18 1.201.60 0.200.55 0.015 0.025 機(jī)械性能、工藝性能：機(jī)械性能、工藝性能： 交貨狀態(tài)交貨狀態(tài) 鋼板厚度鋼板厚度 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 屈服點(diǎn)屈服點(diǎn) 伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率 沖擊試驗(yàn)沖擊試驗(yàn) J 冷彎試驗(yàn)冷彎試驗(yàn) mm b MPa s MPa 5 % 溫度溫度 Akv b=2a 180 正火正火 616 530650 370 20 0 34 正火正火 1636 530650 360 20 0 34 d=3a 正

8、火正火 3660 520640 350 20 0 34 15MnVR 化學(xué)成分熔煉分析）：化學(xué)成分熔煉分析）： C Mn Si V S P 0.18 1.201.60 0.200.55 0.040.12 0.20 0.30 機(jī)械性能、工藝性能：機(jī)械性能、工藝性能： 交貨狀態(tài)交貨狀態(tài) 鋼板厚度鋼板厚度 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 屈服點(diǎn)屈服點(diǎn) 伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率 沖擊試驗(yàn)沖擊試驗(yàn) J 冷彎試驗(yàn)冷彎試驗(yàn) mm b MPa s MPa 5 % 溫度溫度 Akv b=2a 180 熱軋熱軋 616 530665 390 19 0 31 控軋控軋 1636 510645 370 19 0 31 d=3a 正火正火 36

9、60 490625 350 19 0 31 技術(shù)要求和檢驗(yàn)規(guī)則：技術(shù)要求和檢驗(yàn)規(guī)則： 成品鋼板的化學(xué)成分的允許偏差應(yīng)符合成品鋼板的化學(xué)成分的允許偏差應(yīng)符合GB222的相應(yīng)規(guī)定；的相應(yīng)規(guī)定； 鋼由氧氣轉(zhuǎn)爐、電爐冶煉；鋼由氧氣轉(zhuǎn)爐、電爐冶煉； 鋼板的成批驗(yàn)收，厚度鋼板的成批驗(yàn)收，厚度616mm的每批重量不大于的每批重量不大于15噸，鋼板厚度大于噸，鋼板厚度大于16mm的每批重量不大于的每批重量不大于25噸；噸； 超聲波合格級(jí)別由雙方協(xié)商，合同中注明；超聲波合格級(jí)別由雙方協(xié)商，合同中注明； 適用范圍和要求：適用范圍和要求： 用于殼體厚度大于用于殼體厚度大于16mm時(shí)，正火狀態(tài)下使時(shí)，正火狀態(tài)下使用；

10、用； 用于多層包扎容器的內(nèi)筒時(shí)，應(yīng)逐軋制張進(jìn)用于多層包扎容器的內(nèi)筒時(shí)，應(yīng)逐軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn)；行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn)； 用于殼體厚度大于用于殼體厚度大于60mm的鋼板，應(yīng)逐軋制的鋼板，應(yīng)逐軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn)；張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn)； 使用溫度低于使用溫度低于0時(shí)，厚度大于時(shí)，厚度大于38mm, 應(yīng)逐應(yīng)逐軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn)軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn); 使用溫度低于使用溫度低于-10時(shí)，厚度大于時(shí)，厚度大于20mm, 應(yīng)應(yīng)逐軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn)逐軋制張進(jìn)行拉伸和夏比沖擊試驗(yàn); 厚度大于厚度大于25mm的鋼板，應(yīng)逐張進(jìn)行超探檢的鋼板，應(yīng)逐張進(jìn)行超探檢測(cè)，標(biāo)準(zhǔn)為

11、測(cè)，標(biāo)準(zhǔn)為JB4730，質(zhì)量不低于，質(zhì)量不低于級(jí)；級(jí)； 任意厚度多層包扎容器的內(nèi)筒鋼板，應(yīng)逐張任意厚度多層包扎容器的內(nèi)筒鋼板，應(yīng)逐張進(jìn)行超探檢測(cè)，標(biāo)準(zhǔn)為進(jìn)行超探檢測(cè)，標(biāo)準(zhǔn)為JB4730，質(zhì)量不低于，質(zhì)量不低于級(jí)；級(jí)；容規(guī)容規(guī)第第14條的規(guī)定。條的規(guī)定。GB3531-2019低溫壓力容器用低合金鋼板低溫壓力容器用低合金鋼板： 共有共有3個(gè)鋼號(hào)，原有個(gè)鋼號(hào)，原有4個(gè)，個(gè)，02年修改單取消年修改單取消09Mn2VDR。低溫低溫 40 用鋼用鋼 16MnDR低溫低溫 45 用鋼用鋼 15MnNiDR低溫低溫 70 用鋼用鋼 09MnNiDR 16MnDR 化學(xué)成分熔煉分析）：化學(xué)成分熔煉分析）： C

12、Mn Si S P ALs 0.20 1.201.60 0.150.50 0.015 0.025 0.015 機(jī)械性能、工藝性能機(jī)械性能、工藝性能 交貨狀態(tài)交貨狀態(tài) 鋼板厚度鋼板厚度 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 屈服點(diǎn)屈服點(diǎn) 伸長(zhǎng)伸長(zhǎng)率率 沖擊試驗(yàn)沖擊試驗(yàn) J 冷彎試驗(yàn)冷彎試驗(yàn) mm b MPa s MPa 5 % 溫度溫度 Akv b=2a 180 正火正火 616 490620 315 21 40 27 d=2a 正火正火 1636 470600 295 21 40 27 d=3a 回火回火 3660 450580 275 21 30 27 d=3a 60100 450580 255 21 30 2

13、7 d=3a 15MnNiDR 化學(xué)成分熔煉分析）：化學(xué)成分熔煉分析）： C Mn Si S P Ni V Al 0.18 1.201.60 0.150.50 0.015 0.025 0.200.60 0.06 0.015 機(jī)械性能、工藝性能機(jī)械性能、工藝性能 交貨狀態(tài)交貨狀態(tài) 鋼板厚度鋼板厚度 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 屈服點(diǎn)屈服點(diǎn) 伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率 沖擊試驗(yàn)沖擊試驗(yàn) J 冷彎試驗(yàn)冷彎試驗(yàn) mm b MPa s MPa 5 % 溫度溫度 Akv b=2a 180 正火正火 616 490630 325 20 45 27 d=2a 正火正火 1636 470600 305 20 45 27 d=3a 回火

14、回火 3660 460600 290 20 45 27 d=3a 09MnNiDR 化學(xué)成分熔煉分析）：化學(xué)成分熔煉分析）： C Mn Si S P Ni Nb Al 0.12 1.201.60 0.150.50 0.015 0.020 0.300.80 0.04 0.015 機(jī)械性能、工藝性能機(jī)械性能、工藝性能 交貨狀態(tài)交貨狀態(tài) 鋼板厚度鋼板厚度 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 屈服點(diǎn)屈服點(diǎn) 伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率 沖擊試驗(yàn)沖擊試驗(yàn) J 冷彎試驗(yàn)冷彎試驗(yàn) mm b MPa s MPa 5 % 溫度溫度 Akv b=2a 180 正火正火 616 440570 300 23 70 27 d=2a 正火正火 1636

15、430560 280 23 70 27 d=2a 回火回火 36100 430560 260 23 70 27 d=2a GB2019壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板: 共有共有3個(gè)鋼號(hào)：個(gè)鋼號(hào)：20 用鋼用鋼 07MnCrMoVR40 用鋼用鋼 07MnNiCrMoDR20 用鋼用鋼 12MnNiVR07MnCrMoVR 化學(xué)成分熔煉分析）：化學(xué)成分熔煉分析）： C Mn Si S P 0.09 1.201.60 0.150.40 0.010 0.025 Ni Mo Cr V B Pm 0.30 0.30 0.30 0.020.06 0.0030 0.20 機(jī)械性能、工藝性能

16、機(jī)械性能、工藝性能 交貨狀態(tài)交貨狀態(tài) 鋼板厚度鋼板厚度 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 屈服點(diǎn)屈服點(diǎn) 伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率 mm b MPa s MPa 5 % 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì) 1260 610730 490 17 07MnNiCrMoDR 化學(xué)成分熔煉分析）：化學(xué)成分熔煉分析）： C Mn Si S P 0.09 1.201.60 0.150.40 0.010 0.025 Ni Mo Cr V B Pm 0.020.50 0.30 0.30 0.020.06 0.0030 0.21 12MnNiVR 化學(xué)成分熔煉分析）：化學(xué)成分熔煉分析）： C Mn S P Ni 0.15 1.201.60 0.010 0.025 0

17、.150.40 Mo Cr V B Pm 0.100.30 0.100.30 0.020.06 0.0030 0.26 機(jī)械性能、工藝性能機(jī)械性能、工藝性能 交貨狀態(tài)交貨狀態(tài) 鋼板厚度鋼板厚度 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 屈服點(diǎn)屈服點(diǎn) 沖擊試驗(yàn)沖擊試驗(yàn) J Ceq Pcm 冷彎試驗(yàn)冷彎試驗(yàn) mm b MPa s MPa 溫度溫度 Akv % b=2a 180 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì) 616 610 490 20 47 0.45 0.26 d=3a 10 54 壓力容器用鋼鍛件壓力容器用鋼鍛件 壓力容器用鋼鍛件標(biāo)準(zhǔn)：壓力容器用鋼鍛件標(biāo)準(zhǔn)：JB47262000壓力容器用碳素鋼低壓力容器用碳素鋼低合金鋼鍛件合金鋼鍛件JB4

18、7272000低溫壓力容器用低合低溫壓力容器用低合金鋼鍛件金鋼鍛件JB47282000壓力容器用不銹鋼鋼壓力容器用不銹鋼鋼鍛件鍛件鍛件級(jí)別鍛件級(jí)別 鍛件分為四個(gè)級(jí)別：鍛件分為四個(gè)級(jí)別：、。級(jí)別取樣數(shù)量檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)數(shù)量選用規(guī)定 硬度HB逐件檢驗(yàn)設(shè)計(jì)壓力10.0MPa的法蘭及幾何尺寸類似的鍛件，應(yīng)符合級(jí)或級(jí)以上要求；設(shè)計(jì)壓力1.6MPa的鍛件，應(yīng)符合級(jí)或級(jí)以上要求；用作圓筒和封頭的筒形或碗形鍛件其公稱厚度300mm的低合金鋼鍛件應(yīng)選用級(jí)或級(jí)；毒性程度為極度或高度危害介質(zhì)，當(dāng)截面尺寸300mm時(shí)，應(yīng)不低于級(jí)；設(shè)計(jì)壓力10.0MPa的中小型鍛件應(yīng)符合級(jí)要求；大型鍛件應(yīng)符合級(jí)或級(jí)要求。拉伸和沖擊（b、s

19、、5、Akv）同爐批號(hào)、同爐熱處理的鍛件抽檢一件3.5t以下1組 3.5t以上為2組拉伸和沖擊（b、s、5、Akv）同爐批號(hào)、同爐熱處理的鍛件抽檢一件超聲波檢測(cè)逐件檢驗(yàn)拉伸和沖擊（b、s、5、Akv）逐件檢驗(yàn)超聲波檢測(cè)逐件檢驗(yàn)鍛件的定義：鍛件的定義： 筒形鍛件筒形鍛件 環(huán)形鍛件環(huán)形鍛件 餅型鍛件餅型鍛件 碗形鍛件碗形鍛件 長(zhǎng)長(zhǎng)頸法蘭頸法蘭 條形鍛件條形鍛件 LD LD tD HD LD軸對(duì)稱空軸對(duì)稱空 軸對(duì)稱空軸對(duì)稱空 軸對(duì)稱軸對(duì)稱 公稱厚度公稱厚度 公公稱厚度稱厚度 實(shí)心鍛件實(shí)心鍛件 心鍛件心鍛件 心鍛件心鍛件 t為公稱為公稱 maxt1t2 maxt1t2 D為公稱厚為公稱厚t為厚度為厚度

20、 公稱厚度公稱厚度 厚度厚度 度度 minL、t JB47262000壓力容器用碳素鋼低合金鋼鍛件壓力容器用碳素鋼低合金鋼鍛件： 使用溫度使用溫度t20，設(shè)計(jì)壓力，設(shè)計(jì)壓力p35Mpa。共。共有有11個(gè)鋼號(hào)：個(gè)鋼號(hào)：20、35、16Mn、20MnMo、20MnMoNb、15CrMo、35CrMo、12Cr1MoV、14Cr1Mo、12Cr1Mo1、1Cr5Mo。取消了。取消了15MnV增加了中溫抗氫鋼增加了中溫抗氫鋼 12Cr1Mo1。 20MnMo、20MnMoNb、14Cr1Mo、12Cr1Mo1硫磷含量下降；硫磷含量下降； 生產(chǎn)企業(yè)必須進(jìn)行壓力容器鍛件的生產(chǎn)注生產(chǎn)企業(yè)必須進(jìn)行壓力容器鍛件

21、的生產(chǎn)注冊(cè)；冊(cè)； 需方要求，需方要求，20號(hào)鋼號(hào)鋼20沖擊韌性可改為沖擊韌性可改為0進(jìn)行沖擊試驗(yàn)；進(jìn)行沖擊試驗(yàn)； 20號(hào)鋼錳含量可提高到號(hào)鋼錳含量可提高到0.601.0。JB47272000低溫壓力容器用低合金鋼鍛件低溫壓力容器用低合金鋼鍛件 使 用 溫 度使 用 溫 度 t 2 0 ， 設(shè) 計(jì) 壓 力， 設(shè) 計(jì) 壓 力p35Mpa。共有。共有5個(gè)鋼號(hào)：個(gè)鋼號(hào)：16MnD、20MnMoD、08MnNiCrMoVD、10Ni3MoVD、09MnNiDJB47282000壓力容器用不銹鋼鋼鍛件壓力容器用不銹鋼鋼鍛件 共有共有9個(gè)鋼號(hào)，鐵素體個(gè)鋼號(hào)，鐵素體1個(gè)：個(gè)：0Cr13，奧氏，奧氏體型體型7個(gè)，雙個(gè)，雙相鋼相鋼1個(gè)。相對(duì)于個(gè)。相對(duì)于1994標(biāo)準(zhǔn)，取消了標(biāo)準(zhǔn)，取消了GB150中未采用中未采用的 馬 氏 體 型 的的 馬 氏 體 型 的 1 C r 1 3 , 增 加 了增 加 了00Cr18Ni5Mo3Si2，00Cr18Ni2Mo2Ti。 JB/T4734鋁質(zhì)焊接容器鋁質(zhì)焊接容器 關(guān)于鋁材的規(guī)定關(guān)于鋁材的規(guī)定 鋁材選用規(guī)定鋁材選用規(guī)定 1 容器用鋁及鋁合金材料應(yīng)當(dāng)具有良好容器用鋁及鋁合金材料應(yīng)當(dāng)具有良好的耐蝕性能、力學(xué)性能、焊接性能、成