不銹鋼和焊管基本知識

1、關(guān)于不銹鋼與焊管基本知識第一張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼的定義 根據(jù)GB/T20878-2007 不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學(xué)成分： 以不銹、耐蝕性為主要特性，且Gr含量至少為10.5%，C含量最大不超過1.2%的鋼。 GB/T與GB的區(qū)別第二張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼的分類根據(jù)GB/T20878-2007分為五類奧氏體不銹鋼（A）雙相不銹鋼（A-F）鐵素體不銹鋼（F）馬氏體不銹鋼（M）沉淀硬化型不銹鋼 美標(biāo)的分類：200系：Cr-Ni-Mn 300系：Cr-Ni 400系：Cr 600系：沉淀硬化型 第三張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼

2、幾個(gè)基本知識點(diǎn) 不銹鋼中含量最多的元素 不銹鋼的主要化學(xué)成分 0.1與0.10 可以用磁鐵來判定不銹鋼與普通鋼鐵嗎？ A不銹鋼的磁性及消磁處理（鋼卷的中部與邊部） 中國的06Cr19Ni10相當(dāng)于美標(biāo)的304及日標(biāo)的SUS304 SUS steel use stainless的首字母縮寫 第四張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼的常用國際標(biāo)準(zhǔn)GB中國國家標(biāo)準(zhǔn)。 AISI (America Iron and Steel Institute) 美國鋼鐵協(xié)會(huì)ASTM (America Society for Testing and Material)美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)ASME (Amer

3、ica Society of Mechanical Engineers)美國機(jī)械工程學(xué)會(huì)API (America Petroleum Association)美國石油協(xié)會(huì)JIS (Japanese Industrial Standards)日本國家標(biāo)準(zhǔn)LR (Lloyds Register of Shipping)勞氏船級社DIN (Deutsches Institut fur Normung )德國國家標(biāo)準(zhǔn)第五張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 常用不銹鋼 06Cr19Ni10即常說的304，以前的18-8鋼。目前國內(nèi)用量最大的不銹鋼，代號S3040806Cr17Ni12Mo2是常說

4、的316L（L代表超低碳，碳含量低于0.03%），具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。代號S31603022Cr11Ti為常說的409L，是F不銹鋼，代號為S1116306Cr18Ni11Ti即常說的321，加入Ti后，增加了抗晶間腐蝕能力06Cr25Ni20即常說的310S，耐高溫，代號為S31008注意，目前公司所用的201,202不銹鋼與美標(biāo)的201,202有很大區(qū)別，不能混淆。第六張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月奧氏體不銹鋼與碳鋼的物理性能對比 電阻率高，不銹鋼約為碳鋼的5倍 線膨脹系數(shù)高，不銹鋼比碳鋼高約40%熱導(dǎo)率低，不銹鋼約為碳鋼的1/3不銹鋼的密度與碳鋼相差不大，有低到高依次為碳鋼

5、、F、M、A. 第七張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼的切割不銹鋼可以使用乙炔氣切割嗎？原因：生成的氧化鉻熔點(diǎn)太高(2265)，妨礙切割進(jìn)行。一般選用的方式：剪板機(jī)剪切、等離子切割 先進(jìn)的切割方式：高壓水切割、激光切割第八張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼的表面狀態(tài) NO.1 熱軋后再進(jìn)行熱處理、酸洗，板厚一般大于3mmNO.2B冷軋后進(jìn)行熱處理、酸洗，再以冷軋加工使其表面達(dá)到光亮程度，板厚一般不大于3mmBA 冷軋后實(shí)施光亮退火處理NO.2D NO.3 NO.4 HL等為不常用的表面狀態(tài)第九張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼的物理性能 不銹鋼尤其是A

6、不銹鋼，既有足夠的強(qiáng)度，又有極好的塑性，同時(shí)硬度也不高，是獲得廣泛應(yīng)用的原因之一。 與碳鋼相比，不銹鋼具有優(yōu)良的低溫沖擊韌性，不存在脆性轉(zhuǎn)變溫度 具有良好的耐熱性能-熱穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性。含Cr量越高，耐熱性能越好。但要注意不銹鋼的高溫脆化問題，避免在脆化溫度區(qū)間長期使用。一般脆化溫度區(qū)間為450-850.第十張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼(焊接）常見缺陷晶間腐蝕:在金屬表面無任何變化的情況下，使晶粒間失去結(jié)合力，金屬強(qiáng)度完全喪失，導(dǎo)致設(shè)備突發(fā)性破壞。如有應(yīng)力存在，由晶間腐蝕轉(zhuǎn)變?yōu)檠鼐?yīng)力腐蝕（SCC)破壞。原因：過飽和碳部分或全部以Cr23C6 形式在晶界析出，造成碳化物附近的

7、碳與鉻的濃度急劇下降，在晶界上形成貧鉻區(qū)，貧鉻區(qū)作為陽極而遭受腐蝕。改善辦法：1.降C，比如用304L代替304. 2 .增Cr。 3.加入固C元素 4.固溶處理氣孔，由于在熔融狀態(tài)下（液態(tài)），H的溶解度很高，但在固態(tài)金屬中的溶解度很低，因而由于逸出速度的原因，很容易形成H氣孔。冷裂紋 由于焊縫中存在微小的缺陷或微裂紋，固態(tài)金屬中的H原子向缺陷部位集中，形成氫分子，再加上應(yīng)力的作用，導(dǎo)致裂紋擴(kuò)展，最終形成冷裂紋，造成設(shè)備失效。第十一張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼中的化學(xué)元素（一） Cr、Si、Al對不銹鋼的影響 Cr、Si、Al是F形成元素，是不銹鋼獲得耐腐蝕性能的主要合金元

8、素。 Cr在不銹鋼表面形成致密的（FeCr）2O3， 起強(qiáng)烈的鈍化作用并使不銹鋼的化學(xué)穩(wěn)定性得到提高。 Si、Al也起同樣作用，但是Si含量過高，會(huì)造成不銹鋼的力學(xué)性能下降，以及可焊性降低。 Al主要用于沉淀硬化不銹鋼，起細(xì)化晶粒，固溶強(qiáng)化的作用；用來提高不銹鋼室溫和高溫的強(qiáng)度。第十二張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼中的化學(xué)元素（二） Ni對不銹鋼的影響 Ni是擴(kuò)大A元素，當(dāng)Ni大到9%時(shí)，可以獲得穩(wěn)定的A組織。Ni能使不銹鋼表面鈍化，擴(kuò)大鋼在酸中的鈍化范圍。單獨(dú)使用Ni來獲得A需要的數(shù)量很大，一般與Cr元素配合使用。第十三張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼中的化

9、學(xué)元素（三） Mo和Cu對不銹鋼的影響 Mo是F形成元素。不銹鋼中加入Mo有以下作用：1.提高鋼在非氧化介質(zhì)中的穩(wěn)定性。2.抵抗Cl離子產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕。3.提高A鋼的熱強(qiáng)性。由于是F化元，加入Mo時(shí)，應(yīng)相應(yīng)提高Ni的含量，以維持鋼的全A。Mo的增加會(huì)降低A不銹鋼的韌性。 Cu可以提高鋼對非氧化介質(zhì)的抗腐蝕能力。Cr-Ni不銹鋼中加入Cu會(huì)產(chǎn)生彌散硬化組織，提高鋼的熱強(qiáng)性。第十四張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼中的化學(xué)元素（四）Ti和Nb對不銹鋼的影響 Ti和Nb對C的親和力大于Cr，因而可以優(yōu)先形成穩(wěn)定的碳化物，降低晶間腐蝕傾向。在Cr-Ni不銹鋼中，Ti的加入量一般大于5倍的C，

10、Nb的加入量一般大于8倍的C，這樣可以使大部分的C形成碳化物，避免形成Cr23C6，從而減少了貧Cr區(qū)的存在。例如：321中的Ti，347中的Nb。它們的晶間腐蝕傾向小于304.S和P對不銹鋼的影響 屬于有害元素，一般來說越低越好。由于脫硫、脫磷存在一定矛盾，同時(shí)降S、P有一定困難。目前不銹鋼的S含量都比較低，而P含量偏高。第十五張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼中的化學(xué)元素（五） c對不銹鋼的影響 C是A形成元素，也可以提高鋼的強(qiáng)度，但是對耐蝕性不利。因?yàn)镃與Cr的結(jié)合會(huì)造成晶界的貧Cr層。C的增加還會(huì)造成可焊性降低。不銹鋼中的C含量一般控制在0.08%以下，對于含C量低于0.

11、03%的用后綴L標(biāo)識。 合金元素對不銹鋼的影響各不相同，當(dāng)加入多種元素時(shí)，它們的作用不是簡單的疊加或抵消，因?yàn)樗鼈兿嗷ブg有時(shí)會(huì)發(fā)生新的物理化學(xué)作用。 另：碳鋼焊接時(shí)選材一般是等強(qiáng)或高強(qiáng)匹配，不銹鋼的焊接一般等成分匹配。這與這兩種鋼的使用性能和環(huán)境有關(guān)。第十六張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月NDT的簡單介紹 NDT（Non-destructive Test）無損檢測 主要有RT UT PT MTRT（Radiographic Test ）目前分拍片和工業(yè)電視兩種，拍片的使用范圍很廣，但是效率很低。工業(yè)電視效率高，但使用局限性很強(qiáng)，目前公司新上的RT設(shè)備就是工業(yè)電視?？梢院苤庇^的從屏幕

12、上看到缺陷。拍片又分為有源和無源兩種，有源用的是放射源，必須國家備案。無源的是通過設(shè)備產(chǎn)生射線，斷電后則射線消失。我們所建的探傷室安全性很高，夾心墻里面添加了鋇沙，具有很好的防輻射效果；另外，射線的照射方向始終朝上，因而對周圍工作的人員不產(chǎn)生輻射。UT（Ultrasonic Test ）是通過超聲波來進(jìn)行檢測缺陷?？蓹z測鋼板的厚度范圍很大，但是其檢測精度有很大一部分需要靠檢測人員的水平來決定。PT（Penetrant Test ）是一種表面檢測方式。通過滲透液和熒光反射來檢查表面或淺表缺陷。MT（Magnetic Test）也是一種表面檢測方式。是通過磁力線來判斷缺陷。不銹鋼產(chǎn)品一般不使用此方

13、法。ET (Eddy Current Test)渦流探傷TOFED (Time of Flight Diffraction Technique)超聲波衍射時(shí)差法 是一種新型檢測方法，目前使用很少。第十七張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼管 鋼管的分類（制造方式） 一般分為無縫管和焊管無縫管又可以分為拉拔管、軋制管和鑄造管。拉拔管的生產(chǎn)量最大，但質(zhì)量一般，尤其是成分和壁厚。軋制管的壁厚均勻，精度很高。焊管分為螺旋管和直縫管。顧名思義，就是管子的焊縫分別是螺旋的和直縫的。第十八張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼焊管管的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)（國內(nèi)） GB/T12771-2008流體輸

14、送用不銹鋼焊接鋼管HG 20537.1-92奧氏體不銹鋼焊接鋼管選用規(guī)定 20537.2-1992管殼式換熱器用奧氏體不銹鋼焊接鋼管技術(shù)要求，適用于不大于76.1mm的鋼管 HG 20537.3-92化工裝置用奧氏體不銹鋼焊接鋼管技術(shù)要求 ，適用于直徑介于76.1mm和直徑不大于325mm的鋼管 HG 20537.4-92化工裝置用奧氏體不銹鋼大口徑焊接鋼管技術(shù)要求適用于直徑不小于355.6mm的鋼管 GB12770-2002機(jī)械結(jié)構(gòu)用不銹鋼焊接鋼管第十九張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不銹鋼焊管的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)（美標(biāo)）美標(biāo)在全世界都得到認(rèn)可，這是一個(gè)國家實(shí)力的體現(xiàn)。現(xiàn)一般執(zhí)行ASTM A312（M）與A269（M）。此處的M代表公制，即以mm為單位進(jìn)行計(jì)量。如果沒有后綴則以英制單位進(jìn)行計(jì)量。TP304的TP是代表tube和pipe，一般認(rèn)為pipe指大管，tube指小管，主要用于設(shè)備內(nèi)部。ASME標(biāo)準(zhǔn)等效采用ASTM的標(biāo)準(zhǔn)。第二十張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月壓力管道元件 壓力管道的適用條件：1.壓力大于或等于0.1MPa(1KG）2.直徑大于25mm. 3.輸送介質(zhì)為氣體、蒸汽、液化氣體、最高工作