锅炉主要受压元件金属材料

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1、锅炉主要受压元件金属材料一．锅炉金属材料性能1）常规性能锅炉常用金属材料的常规力学性能主要有以下几种：弹性极限：σe强度：σs和σb塑性：冲击韧性硬度：就是金属材料的软硬程度，一般有洛氏硬度（HRC）、布氏硬度(HB)、维氏硬度(HV)和肖氏硬度(HS)等几种试验方法。各种硬度值可相互转换。另，硬度与强度之间有一定的关系；对低碳钢σb=0.36HB，高碳钢σb=0.34HB，对调质合金钢σb=0.325HB2）锅炉用钢的特殊性能：锅炉常用金属材料在室温和高温下的特殊性质有以下几种：断裂韧性KIC断口形态

2、脆性转变温度FATT脆性转变温度NDT疲劳（腐蚀疲劳和热疲劳）蠕变及蠕变强度持久强度抗氧化性热脆性二．锅炉受压元件材料的运行环境及对材料的要求用于制造锅炉的金属材料有如下种类：锅炉用钢板、锅炉用钢管、锅炉用锻件及圆钢；其它还有铸钢件、铸铁件、紧固零件及焊接材料等。锅炉规程对受压元件的要求：制造锅炉受压元件的金属材料必须是镇静钢。对于板材，其20℃时的伸长率δ5应不低于18%；对于碳钢和碳锰钢，其室温时的夏比（V形缺口试样）冲击吸收功不低于27J。三．汽包用钢及其要求部件的特点：主要用于制造重要的受压部件，

3、即压力容器筒体如汽包，一般由钢板卷成两个半圆或圆筒，两头加上封头焊接而成。汽包处于中温（350℃以下）、高压状态下工作，它除了受较高的内压力外，还受到冲击、疲劳载荷、热应力、水和蒸汽介质的腐蚀作用。其运行时装有大量的有压力的饱和汽水，如果因其破裂而发生爆炸，则会发生厂毁人亡的灾难性事故。所以汽包是极其重要的，它的安全运行与许多因素有关，但材料的性能却是最重要的因素之一。在制造汽包过程中，钢板要经过各种冷热加工工序，如下料、卷板、焊接和热处理等，且汽包所处的温度是饱和蒸汽的温度，因而对汽包钢板有下列要求。对

4、汽包板材的要求较高的强度（包括室温和中温强度），屈服强度和抗拉强度是设计决定许用应力的依据；高压锅炉汽包一般采用400MPa以上强度级别的钢种；良好的塑性和冷弯性能（下料和卷板等工艺的要求，加工时不易出现裂纹）；室温冲击韧性和时效冲击韧性（因其运行温度正好处于时效过程进行得较为强烈的温度范围）；较低的缺口敏感性，在锅炉制造中要在钢板表面开管孔和焊接管接头，造成应力集中；良好的焊接性能（要求低的含碳量，以防止产生焊接裂纹和应力集中），良好的冶金质量（要求S和P等杂质和气体含量尽量低、较好的低倍组织，要求钢的

5、分层、非金属夹杂、气孔、疏松等缺陷尽可能少，不得有白点和裂纹）。汽包用钢对照表GB713—2008GB713-1997Q245R20g、20RQ345R16Mng、19Mng（19Mn6）Q370R18MnMoNbR13MnNiMoR13MnNiCrMoNbg15GrMoR12Cr1MoVg14Gr1MoR12Gr2Mo1R12Gr1MoVR2.常用的锅炉汽包板材1）20g钢板:(Q245R)是锅炉上最常用的碳钢板。它有适当的强度和良好的塑性，还有良好的冶炼、制板、焊接、热处理和冷热成型等工艺性能。它的用

6、途极广泛，主要用于工作温度≤450℃的中低压锅炉做锅筒及法兰、集箱端盖等件，但在大型锅炉中用量较少，主要用在压力较低的部位。国外相近牌号有德国的HⅡ、日本的SB42。其化学成分C≤0.2，Si0.15-0.30，Mn0.50-0.90，S≤0.035，P≤0.035；热轧或热处理后的强度水平σs≥185-245，σb≥380-530MPa；塑性δ≥22-26。20g钢板的加工工艺冷作工艺：公司常用δ40、δ46、δ60；均冷卷冷校。焊接工艺：SMAW：E5015，AWSE7015SAW：HO8MnA+HJ

7、4312）19Mn6（P355GH、19Mng）钢板：是DIN17155标准中的钢号，其是在以前的19Mn5的基础上调整了Mn含量，并将一些强化元素控制在较低的水平，以保持力学性能与19Mn5相同，是C-Mn细晶粒低合金钢，其在EN10028中的牌号为P355GH。该钢具有良好的综合力学性能，其在500℃以下的高温力学性能优于碳钢；还具有良好的可焊性以及冷热加工等工艺性能。它主要用于代替22g和16Mng制造高压锅炉的锅筒和封头，相近牌号有中国的GB713中的19Mng、16Mng、美国的SA299、日本

8、的SB49。其化学成分C0.15-0.22，Si0.30-0.60，Mn1.00-1.60，S≤0.030，P≤0.035，Al≥0.020，其余有少量限制了上限的合金元素；正回火态下强度水平σs≥300-310，σb≥510-610MPa；塑性δ≥20。19Mn6钢板的加工工艺冷作工艺：公司常用δ100、δ90，均冷卷冷校。焊接工艺：冷卷冷校时SMAW：E5015，AWSE7015-A1SAW：HO8MnMoA+HJ330热