第一篇 汽锅基础知识44.doc

第一篇 基础知识 第一章 金属材料基础知识 模块1金属材料的性能 模块2锅炉金属材料介绍 第二章 流体力学 模块1 流体概述 模块2 流体动力学基础 第三章 燃料及燃烧设备 模块1燃料的基本知识 模块2 煤粉燃烧设备 第四章 传热学 模块1 传热学基本概念 模块2 热量传递的形式 模块3 热力循环 第五章 热工基础 模块1热工计量常用仪表介绍 模块2 锅炉常用热工设备 模块3 锅炉自动控制及自动调节系统 第六章电气基础知识 模块1 与电气相关的几个基本概念 第七章·DCS控制基础及原理、FSSS原理 模块1 DCS控制系统基础知识 模块2 锅炉炉膛FSSS简介 第一篇 基础知识 金属材料基础知识 金属材料有碳钢、合金钢、有色金属、铸铁及其合金。其中应用最为广泛的是碳钢和合金钢。钢按用途来分，有结构钢（建筑及工程用钢或结构用钢，如锅炉中的钢结构等）、工具钢（各种量具、刃具、模具钢等）和特殊性能钢（耐热钢、不锈耐酸钢及电工用钢）；按质量来分则有普通钢、优质钢和高级优质钢三类； 模块1金属材料性能 一、金属材料的常规力学性能主要有以下几种： 1、弹性极限 金属在力的作用下，形状发生变化，当力去除后，仍能恢复原状的能力称为弹性；随外力而消失的变形称为弹性变形。在拉伸试验中，试样未发生永久变形时单位面积所承受的最大力就为弹性极限σe。 2、强度 指金属材料抵抗变形和破坏的能力，即金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的性能，可分为抗拉强度、抗压强度、抗剪强度和抗扭强度等。工程上金属材料的主要强度性能指标是屈服极限σs和抗拉强度σb。金属材料在超过σs的应力下工作，会使零件产生塑性变形；在超过σb的应力下工作时，会引起零件的断裂破坏。σb是试件被拉断前的最大负荷Pb与原横截面积F0之比，σb= Pb/ F0，单位为Mpa。 3、冲击韧性 金属材料抵抗瞬间冲击载荷的能力，一般用摆锤弯曲冲击试验来确定。 4、硬度 指金属材料的软硬程度，反应金属材料抵抗压入物压陷能力的大小，是金属表面的局部区域抵抗塑性变形和破坏的能力，一般有洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度和肖氏硬度等几种试验方法。 二、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：? 1、断裂韧性 是指抵抗裂纹发生扩展的能力，由GB4161规定的断裂韧性试验来确定，主要用于评定较脆的材料； ?? ??2、断口形态脆性转变温度FATT 是指材料由韧性向脆性状态转化的温度，由系列冲击试验来确定。该温度可用来确定锅炉受压元件的水压试验的温度；???? 3、 无塑性转变温度NDT 是指在落锤试验时，材料刚好发生断裂的最高温度，由落锤试验来确定。该温度可用来确定锅炉受压元件的水压试验的温度；???? 4、 疲劳 是指长期承受交变载荷作用的零件，在发生断裂时的应力，远低于材料的屈服强度，这种现象叫疲劳。它可分为腐蚀疲劳与热疲劳。 腐蚀疲劳：指在循环交变应力和腐蚀介质共同作用下产生的开裂与破坏； 热疲劳：由于温度的循环变化，引起热应力的循环变化，并由此产生的疲劳破坏。若热应力长期工作中多次周期性地作用在材料上，将会引起塑性变形的积累，导致热疲劳裂纹的产生与扩展，使材料出现损伤破坏。其一般出现在金属零件的表面，成龟裂状。锅炉的减温器管、省煤器管、再热器管与水冷壁管等，都会由于温度的波动及起动、停炉等造成热疲劳损坏。主要的影响因素是部件本身的温度差。就钢来说，其高温组织稳定性越好，其抗热疲劳能力越高；钢的线膨胀系数愈大、导热系数愈小，就会造成较大的温度差和热应力而降低材料的抗热疲劳性能。珠光体钢的抗热疲劳性能高于奥氏体钢就是这个原因。此外热疲劳裂纹一般均属晶内破坏，故细晶钢具有更高的抗热疲劳性能。 5、疲劳强度 金属材料在无数次交变载荷作用下，不致引起断裂的最大应力叫做疲劳强度，用σ-1表示。 ??6、?蠕变及蠕变速度：在一定温度和应力作用下，随时间增加发生缓慢的塑性变形的现象称为蠕变。蠕变过程分为三个阶段：一段（变形逐渐减慢，称为减速阶段或不稳定阶段），二段（变形速度基本恒定，称为稳定阶段。此一线段倾角的正切表示蠕变速度），三段（蠕变加速，称为最后阶段）。当温度升高或应力增大，第二阶段会变短或消失。而蠕变极限则是指材料在一定温度下、在规定的持续时间之内，产生一定蠕变变形量或引起规定的蠕变速度。 ????7、持久强度：在高温和应力长期作用下抵抗断裂的能力，是指在一定温度和规定持续时间内引起断裂的最大应力值，以σT t表示，其中T示温度（℃），t示时间（h）。火电厂的高温材料一般用σT 105表示，即在T℃运行105h发生断裂应力值。由于许多钢在长期高温运行后，其塑性降低明显，此时尽管蠕变变形量未到达规定值，但材料却提前破坏，呈现出蠕变脆性