锅炉主要受压元件金属材料.pptVIP

四．受热面管用钢1.使用环境锅炉钢管主要包括锅炉受热面管子如过热器、再热器、水冷壁管和蒸汽管道如集箱等。这些管子均在高温下承受内压条件下工作。锅炉受热面钢管在运行时，外部还受到高温烟气的作用。作为受压元件的锅炉钢管，它所受到的介质压力包括运行时的稳定不变的压力、启动停机或负荷波动时的变化压力等；除承受介质压力外，其还受到附加载荷如钢管自重、介质重量以及支撑等引起的应力，此外锅炉管还受到因壁厚温差产生的热应力及负荷波动时产生的周期性热应力。上面的各种载荷与高温及腐蚀介质同时作用于锅炉管上，使钢管经受复杂的载荷及环境工况。足够的持久强度高的抗氧化性，良好的组织稳定性，良好的热加工工艺性（特别是可焊性）。良好的综合力学性能2.性能要求常用牌号按国家标准GB5310-1995《高压锅炉用无缝钢管》，共有14种：20G、20MnG、25MnG，15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG、12Cr2MoWVTiB、12Cr3MoVSiTiB，10Cr9Mo1VNb，1Cr18Ni9和1Cr19Ni11Nb等；3.常用的锅炉管材1）20G：（国外对应牌号：德国的st45.8、日本的STB42、美国的SA106B），为最常用的锅炉钢管用钢，化学成分和力学性能与20板材基本相同。该钢有一定的常温和中高温强度，含碳量较低，有较佳的塑性和韧性，其冷热成型和焊接性能良好。其主要用于制造高压和更高参数的锅炉管件，低温段的过热器、再热器，省煤器及水冷壁等；如小口径管做壁温≤500℃的受热面管子、以及水冷壁管、省煤器管等，大口径管做壁温≤450℃的蒸汽管道、集箱（省煤器、水冷壁、低温过热器和再热器联箱），介质温度≤450℃的管路附件等。由于碳钢在450℃以上长期运行将产生石墨化，因此作为受热面管子的长期最高使用温度最好限制到450℃以下。该钢在这一温度范围，其强度能满足过热器和蒸汽管道的要求、且具有良好的抗氧化性能，塑性韧性、焊接性能等冷热加工性能均很好，应用较广。2）SA-210C（25MnG）：是ASMESA-210标准中的钢号，是锅炉和过热器用碳锰钢小口径管，珠光体型热强钢。我国于1995年将其移植到GB5310，定名为25MnG。其化学成分简单，除碳、锰含量较高外，其余与20G相近，故其屈服强度较20G高约20%左右，而塑、韧性则与20G相当。该钢的生产工艺简单，冷热加工性能好。用其代替20G，可以减薄壁厚，降低材料用量，还可以改善锅炉的传热状况。其使用部位和使用温度与20G基本相同，主要用于工作温度低于500℃的水冷壁、省煤器、低温过热器等部件。为保证焊接性能，订货时对碳含量进行限制≤0.30，相应地对锰含量提高。使用中工艺性能不比20G差。3）SA-106（B）C：是ASMESA-106标准中的钢号，是高温用大口径锅炉和过热器用碳-锰钢管。其化学成分简单、与20G碳钢类似，但碳、锰含量较高，故其屈服强度较20G高约12%左右，而塑、韧性也并不差。该钢的生产工艺简单，冷热加工性能好。用其代替20G制造集箱（省煤器、水冷壁、低温过热器和再热器联箱），可以减薄壁厚约10%，既可节约材料费用，又可减少焊接工作量，并改善联箱启动时的应力差。4）15CrMoG：（对应的是世界各国广泛应用的1Cr-1/2Mo和1/4Cr-1/2Mo-Si型钢），其铬含量较12CrMo钢高，因此在500-550℃具有较高的热强性。当温度超过550℃时，其热强性显著降低，当其在500-550℃长期运行时，不产生石墨化，但会产生碳化物球化及合金元素的再分配，这些均导致钢的热强性降低，钢在450℃时抗松驰性能好。其制管和焊接等工艺性能良好。主要用作为蒸汽参数550℃以下的高、中压蒸汽导管和联箱、管壁温度560℃以下的过热器管等。其化学成分，，，S≤0.030，P≤0.030，，；正回火态下强度水平σs≥235，σb≥440-640MPa；塑性δ≥21。5）T22（P22）：T22（P22）是ASMESA213（SA335）规范材料，我国GB5310-95将其列入。在Cr-Mo钢系列中，它的热强性能比较高，同一温度下的持久强度和许用应力甚至于比9Cr-1Mo钢还要高，因此其在国外火电、核电和压力容器上都得到广泛的应用。但其技术经济性不如我国的12Cr1MoV，因此在国内的火电锅炉制造中用得较少。只是在用户要求时才给予采用（特别是按ASME规范设计制造时）。该钢对热处理不敏感，有较高的持久塑性和良好的焊接性能。T22小口径管主要用作为金属壁温580℃以下的过热器和再热器等受热面管等，P22大口径管则主要用于金属壁温在不超过565℃的过热器/再热器联箱和主蒸汽管道。其化学成分C≤0.