壓力容器常用材料的基本知識(shí)

壓力容器常用材料的基本知識(shí)1、壓力容器用鋼板選用時(shí)應(yīng)考慮：①設(shè)計(jì)壓力；②設(shè)計(jì)溫度；③介質(zhì)特性；④容器類別。2、從材料力學(xué)性能來(lái)說(shuō)，升溫等效于升壓，降溫將導(dǎo)致鋼材的脆性增加。3、對(duì)同一種材料來(lái)說(shuō)，隨溫度和板厚的增加，其許用應(yīng)力則降低。因而當(dāng)容器殼體的名義厚度處于鋼板許用應(yīng)力變化的臨界值時(shí)，應(yīng)考慮此問(wèn)題。如處于16mm的Q235-B、Q235-C和16mm、36mm的Q345R都會(huì)發(fā)生許用應(yīng)力跳檔現(xiàn)象。4、鋼材的強(qiáng)度和塑性指標(biāo)可通過(guò)拉伸試驗(yàn)和冷彎試驗(yàn)（室溫下進(jìn)行）獲得。5、板材供貨時(shí)薄板以熱軋狀態(tài)供貨，厚板以正火狀態(tài)供貨（因強(qiáng)度和韌性下降）。6、壓力容器用鋼板當(dāng)達(dá)到一定的厚度時(shí)，應(yīng)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(duì)板材而言，而非整體設(shè)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(qiáng)度，還要有足夠的塑性，質(zhì)地均勻等。因此，必須選用雜質(zhì)(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(zhuǎn)變溫度升高，在焊接時(shí)容易產(chǎn)生裂紋。8、低合金鋼的機(jī)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(yán)，更重要的是要求保證足夠的沖擊韌性，在材料驗(yàn)收方面也比較嚴(yán)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(shuō)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(shí)，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(yù)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(dāng)板厚＞30mm時(shí)，為保證塑性和韌性，一般采用正火板，且逐張鋼板應(yīng)超聲波檢測(cè)，Ⅲ級(jí)合格。④、Q345R用作法蘭、平蓋、管板等厚度＞50mm時(shí)，應(yīng)在正火狀態(tài)下使用。⑤、Q345R屬C-Mn鋼，是屈服強(qiáng)度為350MPa級(jí)的普通低合金高強(qiáng)度鋼，具有良好的低溫沖擊韌性。手工焊時(shí)，若為壓力容器則一般采用堿性焊條（如J507），自動(dòng)焊時(shí)，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(fù)偏差為0.3mm。10、Q235-B適用于：設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(zhì)。(GB150.2-2011附錄Q235-B、Q235-C鋼的硫、磷含量應(yīng)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(zhì)條件為：①介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)；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(lái)說(shuō)，需降低含碳量；從耐高溫性能來(lái)說(shuō)，需適當(dāng)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(huì)發(fā)生貧Cr現(xiàn)象）15、奧氏體不銹鋼在高溫條件下使用時(shí)（＞525℃），鋼中含碳量應(yīng)不小于0.04%，（即采用1Cr或0Cr,而不采用00Cr）。因?yàn)槭褂脺囟雀哂?25℃時(shí)，鋼中含碳量太低，強(qiáng)度和抗氧化性會(huì)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(jìn)行檢測(cè)，而不采用超聲波檢測(cè)。17、奧氏體不銹鋼制壓力容器一般不需進(jìn)行焊后消除應(yīng)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(zhì)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(jí)不銹鋼，鋼號(hào)前以“1”表示。含碳量0.03<C<0.08%為低碳級(jí)不銹鋼，鋼號(hào)前以“O”表示。含碳量≤0.03%為超低碳級(jí)不銹鋼，鋼號(hào)前以“0019、在不銹鋼焊接過(guò)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(shí)，要求各連接件同時(shí)達(dá)到熔點(diǎn)。這對(duì)等厚板容易保證，而當(dāng)兩連接件相差較多時(shí)，就要注意將厚板削薄。不銹鋼的導(dǎo)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，