壓力容器常用材料的基本知識

壓力容器常用材料的基本知識1、壓力容器用鋼板選用時應考慮：①設計壓力；②設計溫度；③介質特性；④容器類別。2、從材料力學性能來說，升溫等效于升壓，降溫將導致鋼材的脆性增加。3、對同一種材料來說，隨溫度和板厚的增加，其許用應力則降低。因而當容器殼體的名義厚度處于鋼板許用應力變化的臨界值時，應考慮此問題。如處于16mm的Q235-B、Q235-C和16mm、36mm的Q345R都會發(fā)生許用應力跳檔現(xiàn)象。4、鋼材的強度和塑性指標可通過拉伸試驗和冷彎試驗（室溫下進行）獲得。5、板材供貨時薄板以熱軋狀態(tài)供貨，厚板以正火狀態(tài)供貨（因強度和韌性下降）。6、壓力容器用鋼板當達到一定的厚度時，應在正火狀態(tài)下使用，即使用正火板，如用于殼體厚度＞30mm的Q345R鋼板必須要求正火狀態(tài)下供貨和使用。需注意：正火僅對板材而言，而非整體設備。（熱軋板呈鐵紅色，正火板呈鐵青色）。7、壓力容器用鋼與鍋爐用鋼類同，首先要保證足夠的強度，還要有足夠的塑性，質地均勻等。因此，必須選用雜質(S、P)和有害氣體含量較低的碳素鋼和低合金鋼，均為鎮(zhèn)靜鋼。且為保證受壓元件材料的焊接性能,一般須控制材料的含碳量≤0.25%。材料的含碳量升高，則其沖擊韌性下降，脆性轉變溫度升高，在焊接時容易產(chǎn)生裂紋。8、低合金鋼的機械性能、耐腐蝕性、耐熱性、耐磨性等均比碳素鋼有所提高，其中最常用的是：Q345R。它不僅S、P含量控制較嚴，更重要的是要求保證足夠的沖擊韌性，在材料驗收方面也比較嚴格。因此其使用壓力不受限制，使用溫度上限為475℃，下限為-20℃。板厚為3～200mm。9、Q345R(GB713-2008)代替原16MnR)的使用說明：①、Q345R的適用范圍是：使用壓力不限、使用溫度為-20～475℃。②、Q345R用作壓力容器殼體的板厚＞30mm時，則容器需焊后作退火熱處理，熱處理的溫度為600～650℃；若焊前預熱至100℃，則板厚可提高至34mm③、Q345R鋼板一般是以熱軋狀態(tài)供貨；當板厚＞30mm時，為保證塑性和韌性，一般采用正火板，且逐張鋼板應超聲波檢測，Ⅲ級合格。④、Q345R用作法蘭、平蓋、管板等厚度＞50mm時，應在正火狀態(tài)下使用。⑤、Q345R屬C-Mn鋼，是屈服強度為350MPa級的普通低合金高強度鋼，具有良好的低溫沖擊韌性。手工焊時，若為壓力容器則一般采用堿性焊條（如J507），自動焊時，一般選用H08MnA或H10Mn2焊絲和HJ431焊劑。⑥、Q345R鋼板的最小厚度是3mm，鋼板厚度負偏差為0.3mm。10、Q235-B適用于：設計壓力P＜1.6MPa、鋼板使用溫度為20～300℃、用于容器殼體的鋼板厚度δn≤16mm。不大于30mm,不得用于毒性程度為極度或11、Q235-C適用于：設計壓力P＜1.6MPa、鋼板使用溫度為0～300℃、用于容器殼體的鋼板厚度δn≤16mm。用于其他受壓元件的鋼板厚度：不大于40mm.不得用于毒性程度為極度或高度危害介質。(GB150.2-2011附錄Q235-B、Q235-C鋼的硫、磷含量應符合P≤0.035%、S≤0.035%的要求。12、奧氏體不銹鋼可用于：使用壓力不限、使用溫度為-196～700℃。使用的介質條件為：①介質腐蝕性較強；②防鐵離子污染；③T＞500℃的耐熱鋼或T＜13、奧氏體不銹鋼既是耐酸鋼，又是耐熱鋼。從耐腐蝕性能來說，需降低含碳量；從耐高溫性能來說，需適當提高含碳量。14、為防止奧氏體不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕，一般采用降低不銹鋼的含碳量，可采用00Cr或0Cr,而不采用1Cr。（含碳量低，晶間不會發(fā)生貧Cr現(xiàn)象）15、奧氏體不銹鋼在高溫條件下使用時（＞525℃），鋼中含碳量應不小于0.04%，（即采用1Cr或0Cr,而不采用00Cr）。因為使用溫度高于525℃時，鋼中含碳量太低，強度和抗氧化性會顯著下降，因此超低碳不銹鋼和雙相不銹鋼都16、奧氏體不銹鋼的焊接接頭一般均采用射線進行檢測，而不采用超聲波檢測。17、奧氏體不銹鋼制壓力容器一般不需進行焊后消除應力的熱處理。18、奧氏體不銹鋼在常溫和低溫下有很高的塑性和韌性，不具磁性。在許多介質中有很高的耐蝕性，其中鉻是抗氧化性和耐蝕性的基本元素。合金中含碳量的增加將降低耐蝕性能，所以該含碳量0.08～0.12%左右為高碳級不銹鋼，鋼號前以“1”表示。含碳量0.03<C<0.08%為低碳級不銹鋼，鋼號前以“O”表示。含碳量≤0.03%為超低碳級不銹鋼，鋼號前以“0019、在不銹鋼焊接過程中，其焊縫熱影響區(qū)產(chǎn)生晶間腐蝕的傾向很大，因此不銹鋼件焊接時，要求各連接件同時達到熔點。這對等厚板容易保證，而當兩連接件相差較多時，就要注意將厚板削薄。不銹鋼的導熱系數(shù)λ是碳鋼的1/3～1/4，而線膨脹系數(shù)α卻是碳鋼的1.5倍。因此，