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文檔簡介

電廠常用金屬材料牌號及其應(yīng)用一、電廠常用金屬材料及分類方法火力發(fā)電廠由鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和輔機(jī)組成。使用的金屬材料很多,主要以鋼材為主,還有鑄鋼、鑄鐵、以及銅、鋁、鈦等有色金屬。根據(jù)制造者和使用者的不同,對一種材料常用幾種不同的分類方法。1、鋼的分類鋼,是對含碳量質(zhì)量百分比介于0.02%至2.11%之間的鐵碳合金的統(tǒng)稱(以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料)。鋼的化學(xué)成分可以有很大變化,只含碳元素的鋼稱為碳素鋼(碳鋼)或普通鋼;在實(shí)際生產(chǎn)中,鋼往往根據(jù)用途的不同含有不同的合金元素,比如:錳、鎳、釩等等。=1\*GB2⑴按化學(xué)成分分類碳素鋼工業(yè)純鐵(C≤0.04%)低碳鋼(C0.04%~<0.25%)中碳鋼(C0.25%~0.60%)高碳鋼(C>0.60%)合金鋼微合金鋼(合金元素總量<0.2%)低合金鋼(合金元素總量0.2%~<5%)中合金鋼(合金元素總量5%~10%)高合金鋼(合金元素總量>10%)按添加的合金元素分碳鋼鉻鋼鉬鋼鉻鉬鋼鉻鉬釩鋼鉬鎳鋼鉬鎳鈦鋼……=2\*GB2⑵按鋼的品質(zhì)分類普通鋼S≤0.050%,P≤0.050%優(yōu)質(zhì)鋼S≤0.040%,P≤0.040%,Cu≤0.025%高級優(yōu)質(zhì)鋼S≤0.030%,P≤0.035%,Cu≤0.025%=3\*GB2⑶按冶煉方法分類按冶煉方式平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼、電爐鋼、真空電弧重熔(VAR)……按脫氧和澆注方式沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼=4\*GB2⑷按顯微組織分類退火狀態(tài)亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼、正火狀態(tài)珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼、奧氏體鋼無相變或部分相變鐵素體鋼、奧氏體鋼、雙相鋼=5\*GB2⑸按用途分類結(jié)構(gòu)鋼機(jī)械制造用鋼調(diào)質(zhì)鋼、表面硬化鋼、易切削鋼……彈簧鋼、軸承鋼、建筑及工程用鋼、超高強(qiáng)度鋼……工具鋼碳素工具鋼合金工具鋼高速工具鋼、刃具鋼、量具鋼、模具鋼特殊性能鋼不銹耐熱鋼、耐熱鋼、低溫用鋼、電工用鋼……專業(yè)用鋼鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、船舶用鋼、橋梁用鋼……=6\*GB2⑹按強(qiáng)度分類強(qiáng)度等級普強(qiáng)鋼(σb<800MPa)、高強(qiáng)度鋼(σb800~1400MPa)、超高強(qiáng)度鋼(σb>1400MPa)強(qiáng)度值屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度2、鑄鐵的分類按碳在鑄鐵中存在方式灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、白口鐵…合金鑄鐵按用途不同耐磨、耐熱、耐蝕、無磁、低熱膨脹等鑄鐵3、銅的分類純銅(也稱紫銅)銅合金黃銅(銅鋅合金)錫黃銅、鋁黃銅、鉛黃銅…白銅(銅鎳合金)青銅(銅錫合金)錫青銅、鈹青銅、鋁鐵青銅…二、化學(xué)元素及其在鋼中的作用1、電廠常用金屬材料中的化學(xué)元素中文名稱碳硅錳硫磷鐵鉻鉬釩化學(xué)元素符號CSiMnSPFeCrMoV中文名稱鎳鎢鈦鈮氮硼鋁銅鋅化學(xué)元素符號NiWTiNbNBAlCuZn中文名稱錫鉛砷銻鉍鈷氧稀土鋯化學(xué)元素符號SnPbAsSbBiCoOReZr鋼中常存五元素:C、Si、Mn、S、P鋼中五害元素:Sn、Pb、As、Sb、Bi2、鋼中主要元素在鋼中的作用元素符號作用鐵Fe基體材料碳CC<1%時,隨著碳含量增加,鋼的常溫強(qiáng)度、硬度增高,但塑性、韌性降低。C<0.3%時,焊接性能較好(鍋爐受熱面管)。含碳量高會使固溶體中的合金元素向碳化物擴(kuò)散,降低鋼的強(qiáng)度。硅Si硅在碳鋼的含量≤0.50%。硅也是鋼中的有益元素。在沸騰鋼中,含硅量很低,硅是作為脫氧元素加入到鋼中。在鎮(zhèn)靜鋼中硅的含量一般為0.12~0.37%。硅增大了鋼液的流動性,除了形成非金屬夾雜外,硅溶于鐵素體中。隨著硅含量的提高,鋼的抗拉強(qiáng)度提高,屈服點(diǎn)提高,伸長率下降,鋼的沖擊韌性顯著降低。錳Mn是一種弱脫氧劑。適量的錳可有效提高鋼材強(qiáng)度,消除硫、氧對鋼材的熱脆影響,改善鋼材熱加工性能,并改善鋼材的冷脆傾向,同時不顯著降低鋼材的塑性、沖擊韌性。普通碳素鋼中錳的含量約為0.3%~0.8%。含量過高(達(dá)1.0%~1.5%以上)使鋼材變脆變硬,并降低鋼材的抗銹性和可焊性。硫S有害元素。引起鋼材熱脆(熱加工時開裂),降低鋼材的塑性、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度和抗銹性等。主要來自于煉鐵、煉鋼時加入的原材料和燃燒產(chǎn)物。磷P有害元素。雖可提高強(qiáng)度、抗銹性,但嚴(yán)重降低塑性、沖擊韌性、冷彎性能和可焊性,尤其低溫時發(fā)生冷脆(低溫變脆),含量需嚴(yán)格控制。它來源于礦石和生鐵等煉鋼原料。鉻Cr在結(jié)構(gòu)鋼中提高常溫強(qiáng)度、硬度和淬透性。在耐熱鋼中提高蠕變強(qiáng)度和抗氧化性能,減少石墨化傾向。含量大于12%時,顯著提高耐腐蝕性。鉬Mo顯著提高耐熱鋼的蠕變強(qiáng)度和抗松弛性能(固溶強(qiáng)化作用),有效地減少鋼的熱脆性傾向。也可以提高常溫強(qiáng)度。釩V提高耐熱鋼的蠕變強(qiáng)度和組織穩(wěn)定性,改善焊接性能。也可以提高常溫強(qiáng)度。含釩鋼對熱處理較敏感。鎳Ni<6%時,可提高鋼的常溫強(qiáng)度,但并不降低其塑形和韌性。1%~3%的鎳可提高淬透性,使大截面工件性能均勻。耐熱鋼中加入鎳主要是為了得到奧氏體組織和提高抗腐蝕能力,并可增加韌性。鎢W提高耐熱鋼的蠕變強(qiáng)度和熱強(qiáng)性。顯著提高工具鋼的紅硬性。鈦、鈮Ti、Nb提高耐熱鋼的蠕變強(qiáng)度,改善焊接性能。在不銹鋼中提高抗腐蝕能力和增加韌性。硼B(yǎng)微量硼可以顯著提高鋼的淬透性,可提高蠕變強(qiáng)度和塑形。但顯著降低鋼材塑性、韌性、可焊性和冷彎性能,增加時效傾向和冷脆性。三、世界主要國家鋼號表示方法1、中國鋼號表示方法根據(jù)GB/T221-2008《鋼鐵產(chǎn)品牌號表示方法》規(guī)定,鋼號采用漢語拼音、化學(xué)元素符號和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的原則,即:=1\*GB2⑴鋼號中添加的合金元素采用化學(xué)元素符號表示,如Cr、Mo、Mn…等?;旌舷⊥猎赜肦e或Xt表示。=2\*GB2⑵產(chǎn)品名稱、用途、冶煉和澆注方法等,一般采用漢語拼音的縮寫字母表示。字母在鋼號中位置含義字母在鋼號中位置含義ZG頭鑄鋼A尾高級(優(yōu)質(zhì)鋼)DQ頭電工用冷軋取向硅鋼b尾半鎮(zhèn)靜鋼DR頭電工用熱軋硅鋼F尾沸騰鋼DT頭電工用純鐵g尾鍋爐用鋼DW頭電工用冷軋無取向硅鋼G尾高壓管道(子)用鋼G頭滾動軸承鋼R尾壓力容器用鋼GH頭變形高溫合金TZ尾特殊鎮(zhèn)靜鋼H頭焊條用鋼Z尾鎮(zhèn)靜鋼NS頭耐蝕合金gC尾多層或高壓容器用鋼Q頭屈服強(qiáng)度T頭碳素工具鋼Y頭易切削鋼=3\*GB2⑶鋼中主要化學(xué)元素含量用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。不同鋼種其鋼號表示方法有所不同,分別舉例說明如下:=1\*alphabetica、碳素結(jié)構(gòu)鋼:Q235A(A3)鋼“235”表示屈服強(qiáng)度下限數(shù)值,單位MPa,“A”表示質(zhì)量等級代號,共分為A、B、C、D四級。=2\*alphabeticb、優(yōu)質(zhì)碳素鋼:20,20g鋼鋼號頭兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬分之幾,“20”表示平均含碳量為0.2%。鋼號后綴“g”表示鍋爐用鋼。=3\*alphabeticc、碳素工具鋼:T8A“T”代表碳素工具鋼類,數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾,“8”表示平均含碳量為0.8%。鋼號后綴“A”表示高級優(yōu)質(zhì)。=4\*alphabeticd、合金結(jié)構(gòu)鋼、耐熱鋼:12Cr2MoWVTiB(102鋼)鋼號頭兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬分之幾,“12”表示平均含碳量為0.12%。鋼中主要合金元素含量一般以百分之幾表示,小于1.5%時只標(biāo)符號,不標(biāo)含量。但對易混淆的鋼號除外,如12Cr1MoV和12CrMoV,前者Cr0.9~1.2%,后者Cr0.6~0.9%,其余成分全部相同。當(dāng)平均合金含量在1.50﹪~2.49﹪,2.50﹪~3.49﹪…,21.50﹪~22.49﹪,…范圍時,分別用相應(yīng)數(shù)字2,3,…,21,…標(biāo)注。=5\*alphabetice、不銹耐酸鋼、耐熱鋼:1Cr18Ni9Ti鋼號前數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾,“1”表示平均含碳量為0.1%。當(dāng)平均含碳量≤0.1﹪,用“0”表示;當(dāng)平均含碳量≤0.03﹪,用“00”表示。合金元素及含量標(biāo)注同上。=6\*alphabeticf、合金工具鋼(高速鋼):W18Cr4V一般不標(biāo)出碳含量。2、美國鋼號表示方法美國鋼鐵產(chǎn)品牌號大都采用美國各團(tuán)體學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)的牌號表示方法。主要有:AISI(AmericanIronandSteelInstitute)美國鋼鐵學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)SAE(AmericanSocietyofAutomotiveEngineers)美國汽車工程師學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)ASTM(AmericanSocietyofTestingandMaterrials)美國材料試驗(yàn)學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)ASME(AmericanSocietyofMechanicalEngineers)美國機(jī)械工程師學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)此外還有“金屬與合金牌號的統(tǒng)一數(shù)字系統(tǒng)”(UnifiedNumberingSystemforMetalsandAlloys),簡稱UNS系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)鋼的鋼號目前大都采用AISI和SAE標(biāo)準(zhǔn)的鋼號表示方法。鋼號一般采用四位數(shù)字來表示,前兩位表示鋼類,后兩位表示鋼中平均含碳量,以萬分之幾表示。如:“1016”——普通碳素鋼,含碳量0.16%,相當(dāng)于我國的16Mn。不銹鋼和耐熱鋼的鋼號通常采用AISI鋼號表示方法。鋼號由三位數(shù)字組成,第一位數(shù)字表示鋼的類型,其它兩位數(shù)字只表示順序號。如:“3××”——鎳鉻奧氏體鋼。對于我們常見的電站用鋼,主要采用ASTM和ASME標(biāo)準(zhǔn)的鋼號表示方法。=1\*ROMANI.部分ASME/ASTM標(biāo)準(zhǔn)及所列出的材料牌號:SA-106高溫用無縫碳鋼公稱管;分A、B、C三等級,形成SA-106A、SA-106B、SA-106C三種鋼。其中A級鋼中:C≤0.25%、S≤0.035%、P≤0.035%。SA-192/SA-192M高壓用無縫碳鋼鍋爐管子;SA-209/SA-209M鍋爐和過熱器用無縫碳鉬合金鋼管子;分T1、T1a、T1b三等級,形成三種鋼。SA-210/SA-210M鍋爐和過熱器用無縫中碳鋼管子;分A-1、C二等級,形成二種鋼。SA-213/SA-213M鍋爐、過熱器和換熱器用無縫鐵素體和奧氏體合金鋼管子;標(biāo)準(zhǔn)給出的鐵素體鋼有:T2;T5、T5b、T5c;T11;T12;T17;T21;T22;T23;T9;T91;T92;T122;18Cr-2Mo;標(biāo)準(zhǔn)給出的奧氏體鋼有:TP201;TP202;TP304、TP304H、TP304N、TP304LN、TP304L;TP309Cb、TP309H、TP309HCb、TP309S;TP310Cb、TP310H、TP310HCb、TP310HCbN、TP3110S;TP316、TP316H、TP316L、TP316N、TP316LN;TP317、TP317L;TP321、TP321H;TP347、TP347H、TP347LN、TP347HFG;TP348、TP348H;XM-15;XM-19;SA-335/SA-335M高溫用無縫鐵素體合金鋼公稱管;標(biāo)準(zhǔn)中給出的鋼有:P1;P2;P5、P5b、P5c;P11;P12;P15;P21;P22;P23;P9;P91;P92;P122;P911;SA-387/SA-387M壓力容器用鉻鉬合金鋼板;SA-515/SA-515M中、高溫壓力容器用碳鋼板;按強(qiáng)度等級分為:60;65;70;三種鋼SA-516/SA-516M低、中溫壓力容器用碳鋼板;按強(qiáng)度等級分為:55;60;65;70;四種鋼SA-662/SA-662M中、低溫壓力容器用碳錳鋼板;分A、B、C三等級,形成三種鋼。SA-672/SA-672M中溫高壓用電熔化焊公稱管;其中有:A672B70CL32SA-691/SA-691M高溫、高壓用碳素鋼和合金鋼電熔化焊公稱管。其中有:A691Cr1-1/4CL22=2\*ROMANII.ASME鋼號表示方法及其含義在選用ASME材料時,常常遇到比如:SA213TP304H、SA106Gr.B的情況,那么它們到底表示什么意思呢?以下來詳細(xì)說明其中的含義。ASME的鋼號基本上按以下六部分來表示:Sxxxxxxxxxx①②③④⑤⑥SA213TP304H①.“S”:ASME標(biāo)志代號。②.x:分“A”、“B”兩種:A表示鐵基材料(ASME第二卷材料篇中PARTA);B表示非鐵基材料(ASME第二卷材料篇中PARTB)。③.xxx:表示鋼號序號。如“53、106、335、213、216、240”等等,感覺有點(diǎn)像國標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)號。④.xx:常用的有“TP、GRADE(Gr)、TYPE(T)、WC、CLASS(CL)、F”等,其表示的意義分別為:“TP”:不銹鋼耐熱鋼;“WC”:可焊鑄鋼;“GRADE”:按化學(xué)成份分的類別;“F”:鍛件;“TYPE”:按化學(xué)成份的類型;“CLASS”:按成份或強(qiáng)度分的類別;“T”:小口徑管;“P”:大口徑管。⑤.xxx:數(shù)字或英文字母,其意義如下表:名稱表示意義名稱表示意義名稱表示意義10.5Mo222.25Cr-1Mo30418Cr-8Ni20.5Cr-0.5Mo232.25Cr-1.6W-V-Nb31618Cr-8Ni-2.54Mo613Cr-0.5Mo242.4Cr-1Mo-Ti-B32118Cr-8Ni-Ti77Cr-0.5Mo919Cr-1Mo34718Cr-8Ni-Nb+Ta111.25Cr-0.5Mo929Cr-2WA\B\C碳鋼件的化學(xué)成份分類121Cr-0.5Mo12212Cr-2WWP承壓配件,如彎頭⑥.x:附加說明如:H-表示含碳量較高,(C=0.04~0.1%);L-表示含碳量較低(C<0.035%);N-表示含氮;CD-冷拔;ERW-電阻焊管。=3\*ROMANIII.GB5310-2008、ASME/ASTM、JIS管子材料對照表根據(jù)GB5310-2008標(biāo)準(zhǔn),此標(biāo)準(zhǔn)中鋼的牌號與ASME/ASTM以及JIS相近鋼牌號對照表如下:GB5310-2008、ASME/ASPM、JIS管子材料對照表GB5310-2008ASME/ASPMJIS20GA-1、BSTB41020MnGA-1、BSTB41025MnGCSTB51015MoG-STBA1220MoGT1aSTBA1312CrMoGT2/P2STBA2015CrMoGT12/P12STBA2212Cr2MoGT22/P22STBA2412Cr1MoVG----12Cr2MoWVTiB----07Cr2MoW2VNbBT23/P23-12Cr3MoVSiTiB----15NiMnMoNbCuT36/P36-10Cr9Mo1VNbT91/P91STBA2610Cr9MoW2VNbBNT92/P92-10Cr11MoW2VNbCu1BNT122/P122-11Cr9Mo1W1VNbBNT911/P911-07Cr19Ni10TP304HSUS304HTB10Cr18Ni9NbCu3BN(S30432)-07Cr25Ni21NbNTP310HNbN-07Cr19Ni11TiTP321HSUS321HTB07Cr18Ni11NbTP347HSUS347HTB08Cr18Ni11NbFGTP347HFG-因此,T91/P91可由10Cr9Mo1VNbN的材料代替;T22/P22可由12Cr2MoG的材料代替;SA106-B的管子可由20G或者20MnG的材料代替。3、德國鋼號表示方法DIN表示德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。鋼號有兩種表示方法,DIN17006體系和DIN17007體系,常見的為DIN17006體系。對于碳素鋼,常有按照材料強(qiáng)度的表示方法。如St45.8:鋼號的主體由St字母(stahl的縮寫)和隨后的抗拉強(qiáng)度下限數(shù)值組成(kgf/mm2),然后是附在主體后面代表保證范圍的數(shù)字和處理狀態(tài)的縮寫字母,保證范圍見下表。數(shù)字保證范圍數(shù)字保證范圍1屈服點(diǎn)6屈服點(diǎn)及沖擊韌性2彎曲或頂鍛試驗(yàn)7屈服點(diǎn)和彎曲或頂鍛及沖擊韌性3沖擊韌性8高溫強(qiáng)度或蠕變強(qiáng)度4屈服點(diǎn)和彎曲或頂鍛試驗(yàn)9電氣特性或磁性5彎曲或頂鍛試驗(yàn)及沖擊韌性無彎曲或頂鍛試驗(yàn)(每爐一個試樣)“St45.8”中St45代表抗拉強(qiáng)度下限450MPa,8代表保證高溫強(qiáng)度或蠕變強(qiáng)度。St45.8相當(dāng)于中國的20g。對于低合金鋼,由表示含碳量為萬分之幾的數(shù)字、合金元素符號和表示合金元素含量值的數(shù)字組成。合金元素采用化學(xué)元素符號表示,并按其含量的高低依次排列,含量相同時則按字母次序排列。實(shí)際合金元素含量是數(shù)字除相應(yīng)指數(shù)。Cr、Co、Mn、Ni、Si、W的指數(shù)為4,Al、Cu、Mo、Nb、Ti、V的指數(shù)為10,N、S、P的指數(shù)為100。例如:10CrMo910,平均含碳量為0.10%,Cr含量2.25%,Mo含量1%。相當(dāng)于中國的12Cr2MoG,美國的T22、P22、F22。對于高合金鋼(鋼中總合金元素含量≥5%),鋼號前面冠以字母“X”,隨后是表示平均含碳量萬分之幾的數(shù)字、按含量排序的合金元素符號和表示主要合金元素含量的平均百分?jǐn)?shù)組成。平均百分?jǐn)?shù)按四舍五入化為整數(shù)。例如:X6CrNiNb1810——含0.06%C,18%Cr,10%Ni及少量Nb,相當(dāng)于中國的0Cr18Ni11Nb,美國的TP347H;X2CrNiMo18143——含0.02%C,18%Cr,14%Ni和3%Mo,相當(dāng)于中國的00Cr17Ni14Mo2,美國的TP316L。4、日本鋼號表示方法JIS是日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的代號(JapaneseIndustrialStandard)。鋼號原則上由三部分組成。第一部分用英文字母表示材料分類,如:“S”表示鋼(steel)。第二部分對于碳素鋼,用數(shù)字表示含碳量,其它鋼材用英文字母表示用途、鋼材種類或主要合金元素等。鋼號的第三部分一般為數(shù)字,對于碳素結(jié)構(gòu)鋼,用來表示強(qiáng)度下限值;對于合金結(jié)構(gòu)鋼,數(shù)字代號表示合金元素含量及碳含量;對于不銹鋼和耐熱鋼,用三位數(shù)字表示,基本上參考美國AISI標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼的2XX、3XX、4XX及6XX等數(shù)字系列。此外,在第三部分之后,根據(jù)需要,還可附加表示形狀、制造方法及熱處理等方面的后綴符號。部分鋼材用途、鋼材種類對應(yīng)的符號鋼材用途或種類符號鍋爐及壓力容器用碳素鋼板B中、常溫壓力容器用碳素鋼板GV壓力容器用調(diào)質(zhì)鋼板PV鍋爐、熱交換器用碳素鋼管TB鍋爐、熱交換器用合金鋼管TBA管道用合金鋼管TPA結(jié)構(gòu)用不銹鋼管US主要合金元素代表符號元素名稱采用的符號單個元素時復(fù)合元素時錳MnMn鉻CrC鎳NiN鉬MoM鋁AlA主要合金元素含量數(shù)字代號與元素含量范圍對照數(shù)字代號錳鋼鉻錳鋼鉻鋼鉻鉬鋼鎳鉻鋼鎳鉻鉬鋼Mn%Mn%Cr%Cr%Cr%Mo%Ni%Cr%Ni%Cr%Mo%2>1.00<1.30>1.00<1.30>0.30<0.90>0.30<0.80>0.30<0.80>0.15<0.30>1.00<2.00>0.25<1.25>0.20<0.70>0.20<1.00>0.15<0.404>1.30<1.60>1.30<1.60>0.30<0.90>0.80<1.40>0.80<1.40>0.15<0.30>2.00<2.50>0.25<1.25>0.70<2.00>0.40<1.50>0.15<0.406>1.60>1.60>0.30<0.90>1.40<2.00>1.40>0.15<0.30>2.50<3.00>0.25<1.25>2.00<3.50>1.50>0.15<1.008-------->0.80<1.40>0.30<0.60>3.00>0.25<1.25>3.50>0.70<1.50>0.15<0.40由于日本鋼號表示方法規(guī)律性差,現(xiàn)通過一些典型鋼號做具體說明:S20CS表示鋼,20表示碳含量(C%×100),C表示碳素鋼。該鋼號相當(dāng)于中國20號鋼。SB42S表示鋼,B表示鍋爐及壓力容器用碳素鋼板,42表示抗拉強(qiáng)度下限值(kgf/mm2)。該鋼號相當(dāng)于中國20g。SGV42S表示鋼,GV表示中、常溫壓力容器用碳素鋼板,42表示抗拉強(qiáng)度下限值(kgf/mm2)。該鋼號相當(dāng)于中國20g。STBA22S表示鋼,TBA表示鍋爐、熱交換器用合金鋼管,22表示鋼種序號。該鋼號相當(dāng)于中國15Cr1Mo,德國15CrMo44,美國T11、P11、F11。STBA24S表示鋼,TBA表示鍋爐、熱交換器用合金鋼管,24表示鋼種序號。該鋼號相當(dāng)于中國12Cr2MoG,德國10CrMo910,美國T22、P22、F22。STPA28S表示鋼,TPA表示管道用合金鋼管,28表示鋼種序號。該鋼號相當(dāng)于中國10Cr9Mo1VNb,德國X10CrMoVNb91,美國T91、P91。SUS321S表示鋼,US表示結(jié)構(gòu)用不銹鋼,321表示鉻鎳奧氏體鋼序號。該鋼號相當(dāng)于中國1Cr18Ni9Ti,德國X12CrNiTi189,美國AISI321。SCr440S表示鋼,Cr表示含鉻鋼,4表示鉻含量在0.30~0.90%之間。40表示碳含量(C%×100)。該鋼號相當(dāng)于中國40Cr,德國41Cr4,美國5140。SACM645S表示鋼,ACM表示含鋁、鉻、鉬鋼,6表示鉻含量在>1.40%、鉬含量在0.15~0.30%之間。45表示碳含量(C%×100)。該鋼號相當(dāng)于中國38CrMoAl,德國41CrAlMo7,美國6470E。5、俄羅斯鋼號表示方法ΓΟСΤ是原蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)代號。該標(biāo)準(zhǔn)原則上和中國標(biāo)準(zhǔn)GB/T221-2008相近,只是鋼號中化學(xué)元素名稱及用途等用俄文字母表示。常見的鋼號15ХΜ、12Х1ΜФ、12Х18Η10Τ就相當(dāng)于中國的15CrMo、12Cr1MoV、1Cr18Ni9Ti。俄文字母所代表的化學(xué)元素符號俄文字母ХΜФΗΒΤБР元素符號CrMoVNiWTiNbB四、火力發(fā)電廠常用鋼號介紹用鋼特點(diǎn):種類繁多,耗鋼量大。運(yùn)行條件:高速旋轉(zhuǎn)承受扭矩和沖擊載荷,在煙、汽、水等腐蝕介質(zhì)下工作,高溫、高壓下長期運(yùn)行。電站金屬材料選用原則——=1\*GB3①使用性能(力學(xué)性能、組織穩(wěn)定性、物理化學(xué)性能),=2\*GB3②工藝性能(冶煉、冷熱加工及焊接性能),=3\*GB3③經(jīng)濟(jì)合理性(綜合成本發(fā)揮可用潛力),=4\*GB3④符合有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。1、蒸汽管道(含集箱)和鍋爐受熱面管子用鋼=1\*GB2⑴工作條件蒸汽管道(主蒸汽管道、導(dǎo)汽管、再熱蒸汽管道):鋼管重量、介質(zhì)重量、保溫材料重量、支撐懸吊等附加載荷;管、孔應(yīng)力集中承受內(nèi)部介質(zhì)高溫、高壓作用;管壁溫度與介質(zhì)溫度相近,即在蠕變條件下運(yùn)行;啟停爐時,存在周期性交變載荷、熱應(yīng)力;內(nèi)、外壁腐蝕。過熱器和再熱器管:管壁溫度大于介質(zhì)溫度20~90℃,長期高溫應(yīng)力作用下工作,受高溫?zé)煔飧g和磨損。水冷壁管:鍋爐給水水質(zhì)不好,內(nèi)部容易產(chǎn)生垢下腐蝕;燃料含硫高時,外壁會出現(xiàn)硫腐蝕。省煤器管:溫度波動大,煙氣飛灰磨損。=2\*GB2⑵用鋼要求蒸汽管道:足夠高的蠕變強(qiáng)度(累積相對蠕變變形量小于2%)、持久強(qiáng)度(大于50MPa~70MPa)、持久塑性(大于延伸率3%~5%);良好的組織穩(wěn)定性;高的抗氧化腐蝕性;良好的工藝性能:熱、冷加工性能及焊接性能。過熱器和再熱器管:足夠高的蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度和持久塑性具有相對穩(wěn)定的組織和性能高的抗氧化性能(1級完全抗氧化性,工作溫度下的氧化速度﹤0.1mm/a)良好的冷、熱加工工藝性能和焊接性能。水冷壁和省煤器管:有一定的室溫、高溫強(qiáng)度,使管壁厚度不致過厚,從而傳熱效果良好,并有利于加工。良好的抗熱疲勞性能和供熱性能,以防因脈動疲勞或熱疲勞損傷而導(dǎo)致過早損壞。良好的抗腐蝕性能,并要求耐磨損性能、工藝性能好,尤其是焊接性能良好。=3\*GB2⑶電站常用鋼管用鋼鋼號與技術(shù)條件主要應(yīng)用范圍類似鋼號20(20G)GB/T699、GB5310壁溫≤425℃的蒸汽管道、集箱;壁溫≤450℃的受熱面管子CT20(ГOCT);S20C(JIS);C22、CK22(DIN);St45.8/Ⅲ(DIN)15MoG(15Mo3、16Mo)GB5310壁溫≤500℃的蒸汽管道;壁溫≤530℃的過熱器管STBA12、STPA12(JIS);A209;T1、P1(ASTM);15Mo3(DIN)12CrMoGGB5310壁溫≤510℃的蒸汽管道;壁溫≤540℃的受熱面管子12MX(ГОСТ);T2、P2(ASTM);12CrMo195(德國)15CrMoGGB5310壁溫≤510℃的蒸汽管道;壁溫≤540℃的受熱面管子15XM(ЧМТУ);13CrMo44(DIN);T12、P12(ASTM)STBA22、STPA22(JIS);15121(?SN)12CrMoVGB/T3077壁溫≤540℃的蒸汽管道、集箱;壁溫≤570℃的受熱面管子12ХMФ(ГОСТ4543);15123.9(?SN);14MoV63(DIN17175)12Cr1MoVGGB5310壁溫≤555℃的蒸汽管道;壁溫≤570℃的過熱器管等12ХMФ(ГОСТ);13CrMoV42(DIN);15225(?SN);12Cr1MoV(曼內(nèi)斯曼鋼廠)15Cr1Mo1V壁溫≤580℃的蒸汽管道和集箱A405-61T(ASTM)、15X1Φ12Cr2MoG壁溫≤580℃的過熱器、再熱器管;10CrMo910(DIN);GB5310壁溫≤570℃的蒸汽管道、集箱STBA24、STPA24(JIS);T22、P22(ASME);12MoVWBSiXt(無鉻8號)GB5310壁溫≤580℃的過熱器、再熱器管12Cr2MoWVTiB(鋼102)GB5310壁溫≤600℃的過熱器、再熱器管12X2MΦCP(TY14-460-75)12Cr3MoVSiTiB(П-11)GB5310壁溫≤600℃的過熱器、再熱器管15NiCuMoNb5壁溫≤500℃的大口徑(76~660mm)厚壁鋼管、集箱、鍋筒、壓力容器WB362Cr12NiMoWVX20CrMoV121(F12)壁溫540~560℃的集箱、蒸汽管道;壁溫達(dá)610℃的過熱器管;壁溫達(dá)650℃的再熱器管HT9(SANDVIK)1X12B2MΦ(ГОСТ)2X12MΦBP(ГОСТ)X20CrMoWV121(DIN)10Cr5MoWVTiB(G106)壁溫為630~650℃的再熱器管STBA25(JIS)T5、T5C(ASME)1Cr9Mo1壁溫≤650℃的再熱器管T9、P9(ASME)STBA26、STPA26(JIS)X12CrMo91(德國)HT7(SANDVIK)1Cr9Mo2(HCM9M)壁溫≤620℃的亞臨界、超臨界鍋爐過熱器管、再熱器管、集箱和導(dǎo)汽管10Cr9Mo1VNbGB5310壁溫達(dá)650℃的過熱器、再熱器管,X10CrMoVNb91(DIN17175)T91、P91(ASME)壁溫≤600℃以下的集箱和蒸汽管道1Mn17Cr7MoVNbBZr(17-7MoV)壁溫≤680℃的過熱器、再熱器管,蒸汽管道和集箱1Cr18Ni9GB5310大型鍋爐再熱器管、過熱器管及蒸汽管道。鍋爐管的允許抗氧化溫度為705℃SUS304TB(JIS)SUS304TP(JIS)TP304H(ASME)0Cr17Ni12Mo2GB13296—2007大型鍋爐再熱器管、過熱器管及蒸汽管道。用于鍋爐管的允許抗氧化溫度為705℃SUS316TB(JIS)SUS316TP(JIS)TP316H(ASME)0Cr18Ni11TiGB5310大型鍋爐再熱器管、過熱器管及蒸汽管道。用于鍋爐管的允許抗氧化溫度為705℃SUS321TP(JIS)TP321H(ASME)12X18H12T(ГОСТ)1Cr19Ni11NbGB5310GB13296—2007大型鍋爐再熱器管、過熱器管及蒸汽管道。用于鍋爐管的允許抗氧化溫度為705℃SUS347TP(JIS)TP347H(ASME)08X18H12Б(ГОСТ)X10CrNiNb189(德國)=4\*GB2⑷管材替換原則替換管材須具備符合強(qiáng)度設(shè)計要求的許用應(yīng)力;有與被替換管相匹配的管徑、壁厚;掌握替換管材所要求的焊接工藝、并有相應(yīng)的焊接材料。2、鍋爐鍋筒(汽包)用鋼=1\*GB2⑴工作條件:一定的溫度、壓力,水汽介質(zhì)腐蝕;上下壁、內(nèi)外壁溫差——熱應(yīng)力;管、孔——應(yīng)力集中;溫度交變,低周疲勞。=2\*GB2⑵對材料的要求:高的高溫強(qiáng)度:對于高壓、超高壓及亞臨界鍋爐鍋筒,σs≥400MPa;對于啟停頻繁、調(diào)峰鍋爐,為防止產(chǎn)生低循環(huán)疲勞損傷,σs/σb~0.7、缺口敏感性低、抗疲勞性能良好;具有良好的沖擊韌性、高的斷裂韌性和較低的時效敏感性,且脆性轉(zhuǎn)變溫度較低;高的抗汽水腐蝕能力;良好的塑性,熱、冷加工性能及焊接性能。=3\*GB2⑶鍋筒用鋼——優(yōu)質(zhì)碳素鋼和低合金鋼鋼號主要應(yīng)用范圍類似鋼號20g、22g低、中壓鍋爐鍋筒20K、22K(ГOCT);SB42、SB46(JIS);A285、A414(ASTM);11474.1(?SN)12Mng工作壓力≤5.9MPa的低、中壓鍋爐鍋筒10Г(ГОСТ);13Mn6(DIN);SM21(JIS);12MF4(NF)16Mng工作壓力≤5.9MPa的低、中壓鍋爐鍋筒19Mn6(DIN),SPV36(JIS),16ГС(ГОСТ),17Mn4(DIN),A678(ASTM)15MnVg低、中壓鍋爐鍋筒A255(ASTM)19Mn5、19Mn6、SA299高壓、超高壓亞臨界鍋爐鍋筒。A299(ASTM)14MnMoVg高壓鍋爐鍋筒A302(ASTM);BHW38(德國)13MnNiMo54(BHW35)高壓、超高壓及亞臨界鍋爐鍋筒相應(yīng)國產(chǎn)鋼號為13MnNiMoNb,調(diào)整BHW35鋼中鎳、鈮含量。鋼號技術(shù)條件CSiMnPSNiMoCrNbBHW35德國梯森公司規(guī)范≤0.101.00≤≤0.600.200.20~0.15~0.50~1.600.0250.025~1.00~0.40~0.400.01德國亨利公司規(guī)范≤0.160.10~0.501.00~1.60≤0.025≤0.0250.60~1.200.20~0.400.20~0.40~0.0113MnNiMoNb中國工廠標(biāo)準(zhǔn)≤0.160.10~0.501.00~1.60≤0.025≤0.0250.70~1.100.20~0.400.20~0.400.005~0.0223、汽機(jī)大鍛件用鋼汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、葉輪;發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、護(hù)環(huán)=1\*GB2⑴工作條件復(fù)雜應(yīng)力作用(扭轉(zhuǎn)力矩、交變彎曲應(yīng)力、離心力、旋轉(zhuǎn)振動交變應(yīng)力、瞬時沖擊載荷扭應(yīng)力、熱應(yīng)力、裝配應(yīng)力)高溫蒸汽——蠕變損傷啟停變負(fù)荷——疲勞損傷腐蝕介質(zhì)——應(yīng)力腐蝕發(fā)動機(jī)護(hù)環(huán)在氫冷氛圍,一定程度受到氫腐蝕=2\*GB2⑵汽輪機(jī)主軸和葉輪用鋼要求足夠高的強(qiáng)度、良好的塑性和韌性;較高的蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度和長期組織穩(wěn)定性;較高的斷裂韌性和抗疲勞性能,低的脆性轉(zhuǎn)變溫度;較低的殘余應(yīng)力(≯相應(yīng)強(qiáng)度級別材料徑向屈服強(qiáng)度下限值的8%)。鍛件Φ=600~1000mm,≯40MPa;鍛件Φ﹥1000mm,≯50MPa。良好的抗氧化和抗高溫蒸汽腐蝕的能力。冶金質(zhì)量好、材料性能均勻,不應(yīng)有裂紋、白點(diǎn)、縮孔、折疊、過度的偏析,以及超過允許的夾雜和疏松等。鍛件材料均勻性,可在鍛件熱處理后,通過測量硬度的方法進(jìn)行檢驗(yàn)硬度的均勻性要求規(guī)定為:對于轉(zhuǎn)子體和主軸鍛件——同一圓弧表面上各點(diǎn)間的硬度差不應(yīng)超過30HB,在同一母線上的硬度差不應(yīng)超過40HB。對于輪盤和葉輪——輪緣和輪轂的半徑方向上每隔90°各測1點(diǎn),輪緣和輪轂間任意兩點(diǎn)間的硬度差不應(yīng)超過40HB,輪緣各點(diǎn)間和輪轂各點(diǎn)間的硬度差不應(yīng)超過30HB。=3\*GB2⑶汽輪機(jī)主軸和葉輪用鋼鋼號主要應(yīng)用范圍35CrMoGB/T3077工作溫度≤480℃的汽輪機(jī)主軸和葉輪。34CrMo34CrMo1EJB/T1265、1266、1267—2002294MPa強(qiáng)度級別的汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和50MW以下汽輪機(jī)主軸及轉(zhuǎn)子35CrMoVGB/T3077—1999、JB/T1266—2002≤500℃~520℃工作的轉(zhuǎn)子、葉輪及發(fā)電機(jī)環(huán)鍛件30Cr1Mo1VJB/T1265—2002、JB/T7027—2002工作溫度≤540℃的汽輪機(jī)高中壓轉(zhuǎn)子27Cr2MoV(30Cr2MoV)工作溫度≤535℃~550℃汽輪機(jī)整鍛轉(zhuǎn)子和葉輪28CrNiMoVJB/T1265—2002蒸汽參數(shù)為500℃~540℃、9.8MPa~15.7MPa的汽輪機(jī)高、中壓轉(zhuǎn)子34CrNi1Mo、34CrNi2Mo、34CrNi3MoEJB/T1265、1266、1267—2002工作溫度≤400℃的汽輪機(jī)及汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和葉輪25CrNi3MoV、25Cr2Ni4MoV、30Cr2Ni4MoVJB/T1265、1266、7027、7178—2002300MW機(jī)組低壓轉(zhuǎn)子、600MW機(jī)組整鍛低壓轉(zhuǎn)子和汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子20Cr3MoWVGB/T3077—1999550℃以下的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子及葉輪,汽輪機(jī)噴嘴33Cr3MoWV≤450℃、截面厚度<450mm的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和葉輪18Cr2MnMoB≤450℃、輪轂厚度>300mm的葉輪,直徑>500mm的汽輪機(jī)主軸和轉(zhuǎn)子=4\*GB2⑷無磁性護(hù)環(huán)用鋼要求高的強(qiáng)度,尤其屈服強(qiáng)度,盡可能高的塑韌性材料均勻,晶粒要細(xì)殘余應(yīng)力小,且分布均勻較好的冷、熱變形性能良好的抗腐蝕性能適當(dāng)?shù)臒崤蛎浵禂?shù)=5\*GB2⑸常用汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)用鋼鋼號主要應(yīng)用范圍40Mn18Cr4、40Mn18Cr4V、50Mn18Cr5、50Mn18Cr5N、50Mn18Cr4WNJB/T1268—2002汽輪發(fā)電機(jī)無磁性護(hù)環(huán)錳鉻系無磁性奧氏體鋼,屈服強(qiáng)度較低50Mn18Cr5Mo3VN屈服強(qiáng)度>981MPa的汽輪發(fā)電機(jī)無磁性護(hù)環(huán)50Mn18Cr5鋼基礎(chǔ)。采用變形強(qiáng)化和沉淀時效強(qiáng)化的復(fù)合強(qiáng)化,使屈服強(qiáng)度>981MPa,而塑性仍保持在較高水平1Mn18Cr18NJB/T1268—2002JB/T7030—2002汽輪發(fā)電機(jī)無磁性護(hù)環(huán)與18Mn-5Cr護(hù)環(huán)鋼相比,具有更好的抗應(yīng)力腐蝕能力,更高的強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性、斷裂韌性和抗疲勞性能。4、汽輪機(jī)與燃?xì)鈾C(jī)葉片用鋼=1\*GB2⑴工作條件高速旋轉(zhuǎn),動葉片離心力引起的拉應(yīng)力;蒸汽流動產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力;機(jī)組頻繁啟停造成葉片承受交變載荷作用;轉(zhuǎn)子平衡、隔板間隙不良引起葉片振動;受化學(xué)腐蝕和汽水沖蝕;燃機(jī)葉片受高溫氧化腐蝕。=2\*GB2⑵葉片用鋼要求較高的強(qiáng)度、塑性、韌性和熱強(qiáng)性能。對于﹥400℃工作的葉片,除室溫力學(xué)性能外,還應(yīng)具有較高的持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度及持久塑性,且組織性能穩(wěn)定性好,持久缺口敏感性低。良好的減振性、耐蝕性,且抗腐蝕疲勞和抗熱腐蝕性疲勞性能好。耐磨性能好。特別是承受水滴沖刷磨損的后幾級。良好的工藝性能。=3\*GB2⑶常用汽輪機(jī)葉片用鋼鋼號主要應(yīng)用范圍25Mn2V<450℃中溫中壓汽輪機(jī)壓力級各級動葉片和隔板葉片24CrMoV<500℃的汽輪機(jī)壓力級葉片。經(jīng)適當(dāng)表面保護(hù)處理后,亦可用作強(qiáng)度要求較高、尺寸較大的后幾級葉片1Cr13GB/T8732—2004<450℃的汽輪機(jī)變速級葉片及其他幾級動、靜葉片2Cr13GB/T8732—2004<450℃的截面較大、要求強(qiáng)度較高的后幾級葉片及低溫段長葉片1Cr12MoGB/T8732—2004<450℃的汽輪機(jī)動、靜葉片1Cr11MoVGB/T8732—2004<540℃的汽輪機(jī)變速級及高溫區(qū)動、靜葉片1Cr12WMoVGB/T8732—2004<580℃的汽輪機(jī)變速級及高溫區(qū)動、靜葉片1Cr12WMoVGB/T8732—2004汽輪機(jī)高溫段動、靜葉片2Cr12WMoVNbB<590℃的汽輪機(jī)動葉片2Cr12NiMoWV(C-422)<540℃的汽輪機(jī)動葉片和圍帶2Cr12NiW1Mo1V2Cr12Ni2WMoV2Cr12Ni2W1Mo1V300MW汽輪機(jī)末級和次末級動葉片,屈服強(qiáng)度等級735MPa1Cr17Ni2<450℃、要求高耐蝕性和高強(qiáng)度的葉片0Cr17Ni4Cu4Nb(17-4PH)GB/T8732—2004既要求耐蝕性、又要求較高強(qiáng)度的汽輪機(jī)低壓末級動葉片5、高溫緊固件(螺栓、螺母)用鋼=1\*GB2⑴工作條件大多在高溫狀態(tài)下工作,主要承受拉伸應(yīng)力,有時也承受彎曲應(yīng)力。有些緊固件承受高溫氧化作用。=2\*GB2⑵用鋼要求抗松弛性能高。(最小密封應(yīng)力一般為150MPa,壓緊力大于最小密封應(yīng)力)一定的持久強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度,蠕變脆化傾向及蠕變?nèi)笨诿舾行孕?,且具有良好的持久塑性。組織性能穩(wěn)定性好,回火脆性和熱脆性傾向小。承受疲勞載荷(如聯(lián)軸器螺栓)材料,較高的抗疲勞和抗剪切的能力。在汽缸內(nèi)部工作的螺栓,由于受蒸汽和水的沖蝕,還應(yīng)具有一定的抗蝕性。為防止螺紋咬死和減少磨損,選材時,螺母材料強(qiáng)度等級應(yīng)比螺栓低一級(硬度低20HB~50HB)。=3\*GB2⑶常用高溫緊固件用鋼(GB/T20140-2006、DL439—2006)鋼號用作螺栓時的最高使用溫度35、45、35SiMn40035CrMoA48025Cr2MoVA51025Cr2Mo1VA、40Cr2MoVA55020Cr1Mo1V155020Cr1Mo1VNbTiB(爭氣1#)、20Cr1Mo1VTiB(爭氣2#)5702Cr12NiMoWV(C-422)5702Cr12WMoVNbB5902Cr11NiMoVNbN、2Cr11Mo1VNbN580Cr11Mo1NiW1VNbN5801Cr15Ni36W3Ti650R-26(Ni-Cr-Co合金)、GH4145(鎳基合金)6706、汽輪機(jī)與鍋爐鑄鋼件用鋼汽輪機(jī)鑄鋼件主要有:汽缸(高中壓外、內(nèi)缸)、噴嘴室、隔板、高、中主汽門和調(diào)速汽門等;鍋爐鑄鋼件主要有:閥門、堵閥、管道附件等。=1\*GB2⑴工作條件溫差引起熱變形、熱應(yīng)力(汽缸)蒸汽壓力差產(chǎn)生應(yīng)力作用(隔板)啟動和負(fù)荷變動可能產(chǎn)生熱疲勞(噴嘴室)除了承受溫差、壓力差,還承受工質(zhì)的沖蝕、磨損和熱應(yīng)力作用(閥門)=2\*GB2⑵用鋼要求良好的澆鑄性能(好的流動性及小的收縮性)。為此,鑄鋼中碳、硅、錳的含量應(yīng)比鍛、軋件高一些。高溫及高應(yīng)力下長期工作的鑄鋼件用鋼——較高的持久強(qiáng)度和塑性,并具有良好的組織性能穩(wěn)定性。承受疲勞載荷作用的鑄鋼件用鋼——良好的抗疲勞性能和較高的沖擊韌性。(如汽輪機(jī)汽缸和噴嘴室)承受高溫蒸汽沖蝕與磨損的鑄鋼件用鋼——一定的抗氧化性能和耐磨性能。需焊接的鑄鋼應(yīng)具有滿意的可焊性。=3\*GB2⑶常用鑄鋼件用鋼鋼號主要應(yīng)用范圍ZG230-450≤425℃的汽缸、閥門和隔板等ZG25、ZG35≤450℃的汽缸、閥門和隔板等ZG20CrMo≤510℃的汽輪機(jī)汽缸、隔板、蒸汽室等ZG20CrMoV≤540℃的汽輪機(jī)蒸汽室、汽缸及管道附件等ZG15Cr1Mo≤540℃的汽輪機(jī)鑄件,如內(nèi)外汽缸,閥門等ZG15Cr1Mo1V≤570℃的汽輪機(jī)高中壓缸、噴嘴室和主汽閥等ZG15Cr2Mo、ZG15Cr2Mo1≤570℃的汽輪機(jī)內(nèi)缸、閥殼、噴嘴室等鑄件7、鍋爐構(gòu)架用鋼鍋爐構(gòu)架又稱鍋爐骨架,分支承式、懸吊式和半懸吊式。構(gòu)架主要由梁、柱、頂板、護(hù)板、蓋板、平臺、樓梯、冷灰外殼等元件組成。=1\*GB2⑴工作條件承載鍋爐本體載荷(汽包、管道、受熱面、集箱、汽、水、煤、油等)和其他載荷(安全閥反沖力、爐內(nèi)爆炸力、地震載荷、風(fēng)載荷、雪載荷等)=2\*GB2⑵用鋼要求足夠的常溫強(qiáng)度和剛度適宜的脆性轉(zhuǎn)變溫度(對于嚴(yán)寒地區(qū),NDT低于-40℃)良好的焊接性能=3\*GB2⑶鍋爐鋼架常用鋼號及應(yīng)用范圍鋼的類別鋼種推薦使用范圍碳素鋼A3,A3F(中國)頂板、護(hù)板、蓋板、平臺、樓梯、主梁支座Q235A(中國)頂板、護(hù)板、蓋板、平臺、樓梯、主梁支座B1-B3,B1F-B3F(中國)頂板、護(hù)板、蓋板、平臺、樓梯SS41(日本)頂板、護(hù)板、蓋板、平臺、樓梯合金鋼16Mn、16MnCu(中國)梁、柱、平臺、主梁支承(Q345)15MnV(中國)梁、柱、平臺18Nb(中國)梁、柱、平臺SM41B(日本)梁、柱、平臺SM50B(日本)梁、柱、平臺SM53C(日本)梁、柱、平臺SA36(美國)梁、柱、平臺8、壓力容器用鋼電站壓力容器主要有:換熱容器(高加、低加、熱網(wǎng)加熱器、疏水、蒸汽冷卻器等、液氨蒸發(fā)器等)、儲存容器(定排、連排、擴(kuò)容器、緩沖罐、氫罐、壓縮空氣罐、倉泵、液氨儲罐等)、分離容器(除氧器)。=1\*GB2⑴工作條件工作壓力高、介質(zhì)沖刷磨損、介質(zhì)腐蝕=2\*GB2⑵用鋼要求室溫強(qiáng)度、良好塑性配合,屈強(qiáng)比適宜,高的抗時效能力。良好的韌性。對于20R、16MnR以及15MnVR鋼板,其室溫橫向(夏比V形缺口試樣)沖擊功應(yīng)不小于31J,而對于強(qiáng)度較高的15MnVNR以及18MnMoNbR鋼板,其沖擊功應(yīng)不低于34J。此外,應(yīng)選用材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度和無塑性轉(zhuǎn)變溫度比較低的鋼材。對于承受腐蝕介質(zhì)作用的容器,應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境和受力狀態(tài),選用耐腐蝕性好的材料。具有良好的冷、熱加工性能和焊接性能的材料。=3\*GB2⑶部分壓力容器常用鋼板牌號壓力容器常用鋼板牌號高壓加熱器20g、15MnVg、15MnVR、SA516Gr.70、19Mn6、15CrMo、20MnMo等低壓加熱器Q235、20g、16Mn、16MnR、16Mng、19Mn6、20MnMo等除氧器Q235、20g、20R、16MnR、12CrMo等五、某600MW超超臨界機(jī)組用鋼特點(diǎn)1、機(jī)組參數(shù)火力發(fā)電機(jī)組鍋爐的參數(shù):參數(shù)中壓高壓超高壓亞臨界超臨界(SC)超超臨界(USC)壓力MPa≤3.8≤9.813-1516-1924-2624-31溫度℃≤450≤540≤540≤540≤566≥580備注:各國(各公司)對超超臨界參數(shù)起始點(diǎn)的定義有所不同。2、600MW超超臨界機(jī)組的用鋼實(shí)例鍋爐部分集箱名稱規(guī)格材料計算溫度℃省煤器入口集箱φ508×75WB36310省煤器出口集箱φ559×80WB36350水冷壁下集箱φ219×45SA-106C340水冷壁螺旋管圈出口集箱φ219×60SA-335P12425水冷壁后墻出口集箱φ273×75SA-335P12425折焰角入口集箱φ273×60SA-335P12435折焰角入口匯集集箱φ559×82SA-335P12435水平煙道入口集箱φ219×52SA-335P12435水冷壁延伸側(cè)墻上集箱φ273×60SA-335P12440水冷壁排管出口集箱φ219×45SA-335P12440水冷壁上集箱φ273×75SA-335P12460水冷壁后墻吊掛管出口集箱φ273×60SA-335P12460分離器φ610×75WB36440貯水箱φ610×75WB36435頂棚入口集箱φ273×60SA-335P12440尾部包墻入口集箱φ273×60SA-335P12470中間隔墻入口集箱φ273×75SA-335P12460尾部包墻環(huán)形下集箱φ457×98SA-335P12485中間隔墻下集箱φ273×75SA-335P12490水平低溫過熱器入口集箱φ273×75SA-335P12485一級過熱器出口集箱φ508×9512CrlMoVG502屏過入口集箱φ219×45SA-335P12470屏過入口匯集集箱φ559×90SA-335P12470屏過出口集箱φ219×45SA-335P91578屏過出口匯集集箱φ559×75SA-335P91560末過入口集箱φ219×35SA-335P91535末過入口匯集集箱φ559×70SA-335P91535末過出口集箱φ273×75SA-335P91596末過出口匯集集箱φ508×100SA-335P91590過熱器一級減溫器φ559×85SA-335P12485過熱器二級減溫器φ559×70SA-335P91555再熱器入口集箱φ762×45SA-106C355高溫再熱器出口集箱φ273×30SA-335P91610再熱器出口匯集集箱φ864×55SA-335P91605再熱器減溫器φ711×20SA-106C355鍋爐連接管道名稱規(guī)格材料計算溫度℃省煤器出口導(dǎo)管φ559×75SA-106C340省煤器出口導(dǎo)管φ406×55SA-106C340下降管φ559×85SA-335P12450下降管φ559×82SA-335P12435水冷壁下集箱分配管φ559×75SA-106C340水冷壁下集箱分配管φ114×20SA-106C340折焰角及水平煙道連接管φ168×30SA-335P12435折焰角及水平煙道連接管φ114×22SA-335P12435貯水箱分離器連接管φ324×50SA-335P12435貯水箱輸水管路φ324×50SA-335P12380頂棚入口集箱連接管φ219×35SA-335P12440包墻連接管φ219×35SA-335P12460分離器連接管φ168×30SA-335P12440下降管連接管φ168×35SA-335P12450屏過入口集箱連接管φ168×30SA-335P12470屏過出口集箱連接管φ168×30SA-335P91560一級減溫器入口連接管φ559×85SA-335P12485一級減溫器出口連接管φ559×85SA-335P12470屏過出口至末過入口連接管φ559×70SA-335P91535末過入口集箱連接管φ168×25SA-335P91535末過出口集箱連接管φ219×40SA-335P91590再熱器連接管φ219×18SA-335P91605擴(kuò)容器入口管道溢流管路φ324×50SA-335P12380擴(kuò)容器入口管道溢流管路φ219×35SA-335P12380擴(kuò)容器入口管道溢流管路φ168×30SA-335P12380再熱蒸汽管道(低溫段)φ711×20SA-106C340再熱蒸汽管道(高溫段)φ762×35SA-335P91574主蒸汽管道φ457×75SA-335P91576受熱面管部件名稱規(guī)格材質(zhì)計算溫度℃H型鰭片省煤器φ44.5×6.7SA-210C375水冷壁上部φ31.8×6.215CrMoG496水冷壁中部φ38×7.315CrMoG458水冷壁下部φ38×7.315CrMoG458水冷壁延伸側(cè)包墻及底包墻φ44.5×7.015CrMoG442水冷壁排管φ44.5×7.015CrMoG442后煙道頂棚管φ44.5×7.015CrMoG449后煙道前包墻φ57×9.015CrMoG449后煙道中間隔墻φ63.5×1315CrMoG459后煙道后包墻φ44.5×7.015CrMoG449后煙道側(cè)包墻φ63.5×10.015CrMoG446爐膛頂棚管φ63.5×10.015CrMoG446水平煙道頂棚管φ63.5×10.015CrMoG446水平低溫過熱器φ51×9.012Cr1MoVG493立式低溫過熱器φ51×9.512Cr1MoVG505屏式過熱器φ38×6.5、φ38×7.512Cr1MoVG、SA-213T91、SA213TP347H544575605末級過熱器φ44.5×8.5SA-213T91、TP347H589616上部水平低溫再熱器φ57×4.515CrMoG442中部水平低溫再熱器φ63.5×4.5SA-210C379下部水平低溫再熱器φ63.5×4.5SA-210C346立式低溫再熱器φ57×4.515CrMoG488高溫再熱器(前、后屏)φ57×4.5、φ51×4.512Cr1MoVG、SA-213T91、SA213TP347H516607637四大管道部分序號名稱材料設(shè)計壓力設(shè)計溫度訂貨規(guī)格(mm)內(nèi)徑管MPa(g)℃最小內(nèi)徑最小壁厚1主汽主管A335P9125.4576419.1752主汽支管A335P9125.4576298.5553高壓旁路入口管A335P9125.4576298.5554熱段主管A335P915.4574914355熱段支管A335P915.4574660.4256低壓旁路入口主管A335P915.4574660.4257低壓旁路入口支管A335P915.4574457.218序號名稱材料設(shè)計壓力設(shè)計溫度訂貨規(guī)格(mm)外徑管MPa(g)℃公稱外徑公稱壁厚1冷段主管A672B70CL325.76350965.226.972冷段支管A672B70CL325.76350660.419.053高壓旁路出口管A691Gr2-1/4CrCL225.76350660.422.234低壓旁路出口管A691Gr2-1/4CrCL221.635082012.75高壓給水主管WB3635295508506高壓給水支管WB3635200355.640汽機(jī)部分部件名稱規(guī)格材質(zhì)計算溫度℃高中壓外缸螺栓41/2″×102045Cr1MoV高中壓外缸螺栓41/2″×77345Cr1MoV高中壓外缸螺栓41/2″×72345Cr1MoV高中壓外缸螺栓41/2″×7232Cr12NiW1Mo1V高中壓外缸螺栓41/2″×8332Cr12NiW1Mo1V高中壓外缸螺栓3″×64745Cr1MoV高壓內(nèi)缸螺栓31/2″×52245Cr1MoV高壓內(nèi)缸螺栓41/2″×6722Cr12NiW1Mo1V高壓內(nèi)缸螺栓5″×9292Cr12NiW1Mo1V高壓內(nèi)缸螺栓6″×9292Cr12NiW1Mo1V高壓內(nèi)缸螺栓41/2″×6842Cr12NiW1Mo1V高壓內(nèi)缸螺栓4″×6592Cr12NiW1Mo1V高壓內(nèi)缸螺栓31/2″×5222Cr12NiW1Mo1V中壓內(nèi)缸螺栓21/2″×37945Cr1MoV高壓主蒸汽進(jìn)口法蘭螺栓3″×6382Cr12NiW1Mo1V再熱蒸汽進(jìn)口法蘭螺栓21/2″×4802Cr12NiW1Mo1V聯(lián)軸器螺栓(高壓-低壓A)31/2″45Cr1MoV高壓缸動葉片2Cr11Mo1VNbN中壓缸動葉片2Cr11Mo1VNbN低壓缸動葉片1Cr12Mo低壓缸動葉片第6級1Cr12Ni2W1Mo1V高中壓轉(zhuǎn)子30Cr1Mo1V低壓轉(zhuǎn)子30Cr2Ni4MoV發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子25Cr2Ni4MoV護(hù)環(huán)18Mn-18Cr六、超(超)臨界機(jī)組新型材料簡介超(超)臨界機(jī)組的發(fā)展是以材料的發(fā)展為基礎(chǔ)的,在超(超)臨界機(jī)組中,由于材料要在高溫、高壓下運(yùn)行,因而要求材料不但要有良好的持久強(qiáng)度,而且還要求具有良好的抗高溫氧化性能,特別是抗蒸汽側(cè)氧化。因此,為了適應(yīng)超(超)臨界機(jī)組的發(fā)展需求,美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家,經(jīng)過多年的研究,開發(fā)了2.25%Cr系列,9%Cr系列及奧氏體系列等新鋼種,并納入到美國ASME/ASTM標(biāo)準(zhǔn)中,成為制造超(超)臨界機(jī)組的主要侯選鋼種。目前我國建造的超(超)臨界機(jī)組中,首次采用的新型耐熱鋼有T92/P92、T122/P122、Super304H和HR3C四種。T92/P92和T122/P122為新型鐵素體耐熱鋼,目前我國USC機(jī)組主蒸汽管道、集箱的選材為P92和P122鋼。Super304H和HR3C為新型奧氏體耐熱鋼,目前我國USC鍋爐高溫過熱器選材為Super304H和HR3C。鋼材的耐熱性能主要是通過合金化來達(dá)到的。所謂合金化,就是在碳鋼的基礎(chǔ)上加入可以提高熱穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性的合金元素。常用的合金化元素是Cr、Mo、W、V、Ti、Nb和稀土元素。所加入的合金元素種類和成份不同,鋼的組織結(jié)構(gòu)和耐熱性能就不一樣。從上述可以得出,新型耐熱鋼按合金成分及金相組織的不同分為以下幾類,根據(jù)分類對新型材料進(jìn)行了解和認(rèn)識。1、2.25%Cr系列低合金耐熱鋼2.25%Cr系列耐熱鋼主要有ASME標(biāo)準(zhǔn)中T22、T23、T24及GB5310中12Cr2MoWVTiB(R102)鋼,化學(xué)成分見下表。2.25%Cr系列耐熱鋼化學(xué)成分(WP%)CSiMnPSCrWMoVNbNBAlTiASME0.05~0.15≤0.500.30~0.60≤0.025≤0.0251.90~2.60-0.87~1.13------ASME0.04~0.10≤0.500.10~0.60≤0.030≤0.0101.90~2.601.45~1.750.05~0.300.20~0.300.02~0.08≤0.0300.0005~0.006≤0.030-ASME0.05~0.100.15~0.450.30~0.70≤0.020≤0.0102.20~2.60-0.90~1.100.20~0.30-≤0.0120.0015~0.0070≤0.0200.05~0.100.08~0.150.45~0.750.45~0.65≤0.030≤0.0301.60~2.100.30~0.550.50~0.650.28~0.42--0.002~0.008-0.08~0.18此類鋼在火電廠鍋爐中作為壓力部件得到大量應(yīng)用,特別是過熱器、再熱器的低溫區(qū)域以及水冷壁中,在聯(lián)箱和管道中應(yīng)用也比較普遍,其關(guān)鍵的性能要求包括:450℃以下良好的抗拉強(qiáng)度,550℃以下良好的持久強(qiáng)度;T11/P11、T22/P22、12Cr1MoV等鋼在亞臨界鍋爐已廣泛應(yīng)用,在上述材料的基礎(chǔ)上,日本住友金屬公司開發(fā)了T/P23,通過在T22基礎(chǔ)成分中以W取代Mo,并添加Nb、V提高蠕變強(qiáng)度,降低C,提高焊接性能,同時加入微量的B提高淬透性以獲得完全的貝氏體組織。與此同時,歐洲開發(fā)了T/P24,其合金化特點(diǎn)是通過V、Ti、B的多元微合金化提高蠕變性能。因此適合作為超臨界(超超臨界)機(jī)組的水冷壁材料,也可取代P22、12Cr1MoV等材料作為亞臨界機(jī)組的高溫管道和聯(lián)箱,以減小壁厚。T23采用了低C,Mo、W復(fù)合固溶強(qiáng)化和Nb、V、B微量元素析出強(qiáng)化的優(yōu)點(diǎn),使該鋼550℃~625℃的溫度范圍,許用應(yīng)力是T22鋼的2倍,580℃持久強(qiáng)度是12Cr1MoV鋼的1.4倍,持久強(qiáng)度與我國12Cr2MoWVTiB(R102)鋼接近,且具有高的沖擊韌性和良好的焊接性能,焊接時不須預(yù)熱,焊后不必進(jìn)行熱處理,可代替10CrMo910、T22、12Cr1MoV和12Cr2MoWVTiB(R102)鋼,成為制造超超臨界電站鍋爐水冷壁

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