加工制造对钢材的影响及要求

原创 胡伟明  2020-10-31 20:56:00  阅读 45 次 评论 0 条
摘要:

轧制、锻造钢板轧制是在钢坯上进行的。轧制钢材越厚,钢材(钢坯或钢锭)的压缩变形量越小。锻造也是在钢坯上进行的。目前压力容器用锻件主要有两种,一种是芯棒锻造,另一种是环形轧制。芯棒锻造是使锻件逐渐拔长和扩孔的加工过程;环形轧制如普通轧制一样,是连续加工的过程。一般地说来,用环形轧制钢材与用芯棒锻造加工的钢材相比,其组织更为均匀,质量更好。这个影响,对于大型锻件尤为突出。焊接目前,绝大部分压力容器都是由基本零件如圆筒、封头、接管、支座等焊接而成,而基本零件也是由钢板、锻件等焊接制造的。选择焊接容器材

轧制、锻造

钢板轧制是在钢坯上进行的。轧制钢材越厚,钢材(钢坯或钢锭)的压缩变形量越小。

锻造也是在钢坯上进行的。目前压力容器用锻件主要有两种,一种是芯棒锻造,另一种是环形轧制。芯棒锻造是使锻件逐渐拔长和扩孔的加工过程;环形轧制如普通轧制一样,是连续加工的过程。一般地说来,用环形轧制钢材与用芯棒锻造加工的钢材相比,其组织更为均匀,质量更好。这个影响,对于大型锻件尤为突出。

焊接

目前,绝大部分压力容器都是由基本零件如圆筒、封头、接管、支座等焊接而成,而基本零件也是由钢板、锻件等焊接制造的。选择焊接容器材料时,可焊性是决定性的因素。

对于碳素钢,当含碳量低于0. 25%时,其焊接性能很好,可以用各种焊接方法和工艺获得优质的焊缝接头,能够做到焊缝接头的金属性能与母材完全一样。然而对于含碳量大于0. 28%的碳素钢和合金钢,其焊接性能就差得很远。通常会在焊缝中产生气孔或在焊缝和热影响区产生裂纹。冷裂是一种最危险的裂纹,能导致压力容器在液压试验时产生突然性破坏。所以,必须采取一切可能的措施防止冷裂的产生。就材料选择而言,首先应避免采用含碳量高于0.3%的碳钢或碳钼钢,以及含碳量超过0. 2%的合金钢。

此外,由于应力松弛而产生的裂纹也是焊接过程中常见的缺陷。其产生的主要原因是焊接接头设计不合理。

焊接对钢的耐腐蚀性能起着不良的影响。一般有两个问题,一个是不稳定奥氏体铬镍钢的“焊缝锐变”,另一个是奥氏体钢的应力腐蚀裂纹。焊缝锐变主要是由于不锈钢熔化焊缝热影响区中晶内碳化物析出而引起的,此敏感区在酸性介质中易被腐蚀。焊缝锐变可以采用下述两种办法解决。,第一,把碳含量降到0. 03%以下;第二,在钢中加入少量的钛和铌。前者称超低碳钢,后者称稳定钢。防止奥氏体不锈钢焊缝应力腐蚀裂纹的唯一方法是使这种材料不直接同含有氯化物或氢氧化钠的水相接触,或者在900~1000℃消除应力。消除应力对于管子是可行的,而对于容器来说困难很大,有的根本办不到。因此,以防止与这些介质接触最为适宜。


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