压力容器常用材料的基本知识
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- 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。...