国内外5083铝合金力学性能对比与试验研究.pdf

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1、第2期(总第126期)机械管理开发2012年4月No．2(SUMNo．126)MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTADr．2012国内965083铝合金力学性能对比与试验研究韩树新，刘延雷，盛水平，周宁，苏晓舟，朱朔元，毛黎辉(1．杭州市特种设备检测院，浙江杭州310003；2．浙江大学化工机械研究所，浙江杭州310027；3．杭州制氧机集团有限公司，浙江杭州310004)摘要：随着我国加工技术的进步，铝合金材料的性能得到逐步提高。通过对国内外材料性能的数据统计和力学性能的试验研究表明，国产铝材5083的力学性能

2、已经达到了欧美先进工业国家的技术指标要求，提高我国5083铝材的许用应力具有可行性。关键词：铝合金；力学性能；拉伸试验中图分类号：THI42．3文献标识码：A文章编号：1003-773X(2012)02-0012-030引言一般来说，有色金属主要作为功能材料和高端结表1主要工业国家或地区的有色金属压力容器相关标准和规程构材料使用，其价格普遍偏高，这在一定程度上限制了国家各标准中涉及有色金属在装备制造业中的应用。但随着现代工业的或标准或规范号标准或规范中文名称有色金属压力地区容器种类发展，设备的使用条件越来越苛刻，对材料的性能要求铝铜镍钛越来越严

3、格，钢铁往往不能满足要求。而在一些特定美国ASMEBPVC～2010锅炉及压力容器规范000O环境下，有色金属的某种或某些特性可以得到充分的l2IS00B6，82206058—年2修00订3)压一力般容事器项的构造——O00O发挥，其长期应用性能和性价比可能更优于钢铁u1。日本JISB8266—2003压力容器的构造——在近几年国家开展的质量抽查中，国产铝材始终(2006年修订)特定规格000O保持较高的合格率。在实际工程应用中，国产材料的JISB8267—2008压力容器的设计0000质量也得到了充分的肯定，且部分产品已出口欧美等97／23／

4、EC承压设备指令0发达国家。审视国内外有色金属压力容器的设计制造欧盟ENl3445-2009非受火压力容器0现状，我国部分材料的许用应力取值较欧美最新标准低值是导致国产容器设计厚度较大，经济性较差的一德国AD2Oo0C0DE一压力容器技术规范O02Oo9个重要原因。欧美标准中，铝材的抗拉强度安全系数法国C0DAP非受火压力容器建造最低值可取为2．4，且欧洲标准对纯铝和部分塑性较好一2()05规范O0的铜材采用尼。作为屈服强度来计算许用应力。而英国PD55O非受火融合焊接压力一2OO9容器规范OO0我国标准中，铝材的抗拉强度安全系数均取为3．0，

5、并采用作为屈服强度来计算许用应力。这些差异有色金属容器和设备、r0Cr26l58—1984(1988年修订)强度计算规定与方法00是导致我国部分铝材和铜材许用应力取值相对偏低——一般要求的重要原因。俄oCF26-01—858—镍基耐蚀合金焊接容器0本文基于此，对国内外铝材5083的材料性能进罗1988与设备⋯般要求——行了数据统计和分析，并开展了大量的力学性能试验斯0CF26-0l～279一钛制容器和设备——强l978度计算公式和方法O研究，结果表明，国产铝材5083的力学性能已经达到了欧美先进工业国家的技术指标要求，提高我国5083-oCF2

6、6-II-06_一l985钛及钛合金焊接容器币f0(1987年修订)设备一一般技术要求铝材的许用应力是可行性的。-——TSGRoo04同定式压力容器安全技1标准分析-2009术监察规程0000表1中列举了主要工业国家和地区现用的有色金JB／T4734_2002铝制焊接容器O属压力容器相关标准及规范，其中，美国、日本、欧盟及由JB／T4745-2002钛制焊接容器0欧洲各国均是在整个压力容器标准中针对有色金属压国JB／T4755-2006铜制压力容器0力容器设有专门的章节；而我国和俄罗斯的有色金属JB，T4756—2006镍及镍合金制压力容器0压

7、力容器标准则单独成册。目前，国际压力容器行业主要分为两大市场：一个NB／T4701l一2O1O锆制压力容器收稿日期：2011-12—13基金项目：国家质检总局科技计划基金资助项目(2008QK127)；浙江省质监系统公益性基金资助项目(20080225)作者简介：韩树新(1953一)，男，浙江杭州人，教授级高工，本科，主要从事特种设备安全与节能的相关科研和管理工作。Email：yanleiliu@yahoo．cn·12·第2期(总第126期)韩树新，等：国内~5o83铝合金力学性能对比与试验研究是以ASMEBPVC标准体系为主导的北美和亚太市材

8、料相比，在性能上差异不大，均满足表2中各国对材场，我国和日本的压力容器标准基本上都是参照料强度下限值的要求。课题组进行力学性能试验所用ASMEBPVC