容器管道锻件制造中的常见缺陷和预防对策讲座ppt

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1、容器/管道锻件制造中的常见缺陷和预防对策热加工和材料换热器示意图筒体螺纹下端根部应力最大厚壁筒体的应力示意图径向切向轴向内外重要区筒体：内壁、两端焊接热影响区法兰：内壁、颈部（焊接区）一般加氢器示意图煅焊结构反应器制造过程压力容器用钢压力容器受压元件用钢应当是氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢。对标准抗拉强度下限值大于或者等于480MPa的低合金钢和奥氏体－铁素体不锈钢锻件，以及有≤0℃的低温性能考核的锻件，都应当采用炉外精炼（LFV/AOD/VOD等）工艺，甚至真空浇注工艺压力容器受压元件用钢应附有钢材生产单位的冶轧厂质量证明书原件碳素钢和碳锰钢在高于425/4

2、54℃温度下长期使用时，应考虑钢中碳化物相的石墨化倾向。铬钼钢在454/482℃下也应考虑石墨化问题。奥氏体钢的使用温度高于525℃时，钢中含碳量应不小于0.04%奥氏体型钢材的使用温度高于或等于-196℃时，可免做冲击试验。对已列入本标准的标准抗拉强度下限值大于或等于540MPa的钢材和用于压力容器设计温度低于-40℃的低合金钢钢材，如钢材生产单位无该钢材的生产和压力容器使用业绩，则钢材生产单位仍应按TSGR0004的规定通过技术评审，方可用于压力容器碳当量≯0.45%需考核X（bruscato）或J（watanaba）系数。下列钢锻件应选用Ⅲ级或Ⅳ级（由

3、设计院决定）：a)用作容器筒体、封头的筒形、环形、碗形锻件；b)公称厚度大于250mm的CrMo、MnMo类低合金钢锻件；c)标准抗拉强度下限值等于或大于515MPa且公称厚度大于200mm的低合金钢锻件；d)使用温度低于-20℃且公称厚度大于200mm的低温用钢锻件。钢锻件的使用温度下限应按下列规定：a)35钢锻件使用温度下限为0℃，35CrMo钢锻件使用温度下限为-10℃；b)20、16Mn和20MnMo钢锻件使用温度低于0℃～-20℃时，钢锻件应按JB/T4726的相应规定进行-20℃冲击试验；c)20MnMoNb钢锻件使用温度低于0℃～-10℃时，钢

4、锻件应进行-10℃冲击试验；d)20MnNiMo钢锻件使用温度下限为-20℃；屈强比工程上比较重视屈强比,这个值越小,表示材料屈服极限与强度极限的差距越大,即塑性越好,从而保证了使用中的安全可靠。●一般屈强比大于0.7的材料在设计中和制造中应予以重视;大于0.8～0.85的材料要特殊对待。CrMo钢大都为0.8~0.85（例如12Cr2Mo1淬后690℃回火时为0.8左右，600℃回火即为0.85左右），碳锰钢为0.75~0.82（和CrMo钢一样，低温回火时高）。一般多次淬火对提高屈服点有利，少量提高抗拉极限。强硬比强度与硬度（HB）之比●对调质钢来说，C

5、rMo钢为3.2~3.3，碳锰钢为3.3~3.4在知道HB值后，从以上两个参数可大致判断性能水准例如：二又调质后HB必须大于185，一般最大模拟后跌3~40单位（16Mn在620℃模拟后约跌4～10单位），另外，一般HB低的模拟后也跌得少，HB高的跌得多（这与调质后得到的相组织的结构和稳定性有关）。●淬火淬得好的件残余奥氏体少，转变产物完善，组织均匀且稳定，模拟后HB跌得少质控技术基础高温拉伸屈服强度（按试验温度）比常温值下降20~100MPa许用应力和高温屈服的保险系数一般为1.5~2.7换热器管箱的进口段高温高压工况复杂，高度注意；一般高颈法兰等焊口端重

6、要度高一些，必须确保（都要求MT一级），钻孔法兰一端注意密封面硬度。ASME规定法兰件不允许锻成圆棒后锯切加工交货。管板上下两端面要求探伤一级，大厚度管板JTS实施时注意平整。筒体两端200mm段及内壁50mm是重要区；管子内壁和两端是重要区（一般小直径管子内壁无法MT，外圆UT时注意观察近底波处波形变化）热处理件最大限度逼近零件尺寸加工（可运用开槽等方法加快厚壁件的冷却）试样模拟前后的硬度及其变化很重要，低温冲击不合格时先查硬度，再查晶粒度和微观组织（转变产物、夹杂物等等），由一次要因得出的结论查工艺、母材等方面的二次要因现在产品氢氧量准确确定比较困难，应

7、加强夹杂物（尤其是氧化物类）的甄别试板是最重要的锻件，应高度重视锻造、热处理工序质量。▲经常碰到的材料质量问题——“2U”和16Mn厚壁件抗拉强度低；——“1U”-20℃冲击值跳跃；——出现魏氏组织（或铁素体过多）；——筒体端头近内壁夹杂超标；——厚壁锻件探伤时杂波多（尤其是16Mn）；——锻件表面质量差、缺少加工余量。疏松二重和太原科技大学解剖的234t双包合浇2U+V真空锭（中径3m，身高4m，VCD精炼、Ai、Ti终脱氧）：表面激冷层40mm，短柱晶区240mm，沿半径测柱状晶平均宽42~45mm，长11~38mm，无A偏析区，正偏析点在冒口下1m朝上

8、，冒口下450mm沿轴向有宽20~30、长1400m