浅析压力容器中金属材料的应用和注意问题

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压力容器材质选用及安全技术

压力容器材质选用及安全技术

压力容器材质选用及安全技术加入日期:2008-8-13 | 来源:程力压力容器第一节材料的选用压力容器的用途极广,工作条件也千差万别,因此在容器的设计过程中正确地选择材料是一件极为复杂而又特别重要的工作。

很多压力容器造成事故的重要原因之一就是选用材料不当。

例如,采用焊接性差的钢材焊制压力容器时,就容易在焊接接头中产生裂缝;有些镍铬不锈钢的压力容器,常因钢号或成分选用不当,在使用中发生晶间腐蚀、应力腐蚀等形式的破坏;选用铁素体钢制造低温压力容器时,如钢的转变温度高于容器的工作温度,则容器工作时就容易发生脆性破坏。

所以,在选择压力容器用钢时,必须根据容器的工作条件(如壁温、压力、介质腐蚀性、介质对材料的脆化作用及其是否易燃、易爆、有毒等)选择具有合适力学性能、物理性能和耐腐蚀性能的材料,所选用的材料还必须考虑加工工艺的影响(可焊性、是否便于加工),并考虑其经济合理性及来源等情况。

对于压力容器的设计者,充分了解各种材料的性能(物理性能、力学性能等)以及影响材料性能的各种因素是十分必要的。

一、材料的性能1.力学性能材料在一定温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。

压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括强度、硬度、塑性和韧性等。

(1)强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力。

强度指标是设计中决定许用应力的重要依据,是材料抵抗外力作用能力的标志。

常用的强度指标有屈服强度σs或σ0.2和抗拉强度σb,高温下工作时,还要考虑蠕变极限σn和持久强度σD,设计中许用应力都是根据这些数值决定的。

另外,材料的屈强比(σs/σb)也是反映材料承载能力的一个指标,不同材料具有不同的屈强比,即使是同一种材料,其屈强比也随着材料热处理情况及工作温度的不同而有所变化。

(2)塑性是指金属材料在断裂前发生塑性变形的能力。

塑性指标主要有伸长率δ、断面收缩率φ、冲击韧性ak等。

用塑性好的材料制造容器,可以缓和局部应力的不良影响,有利于压力加工,不易产生脆性断裂,对缺口、伤痕不敏感,并且在发生爆炸时不易产生碎片。

压力容器设计中对材料代用的分析

压力容器设计中对材料代用的分析

压力容器设计中对材料代用的分析压力容器是一种用于承受内部压力并保持其形状的装置。

在压力容器设计中,对材料代用的分析是非常重要的,它能够帮助工程师选择最合适的材料,以确保容器在工作条件下的安全和可靠性。

在进行材料代用分析时,需要考虑以下几个方面:1. 强度和刚度要求:压力容器需要能够承受内部压力的作用,因此材料需要具有足够的强度和刚度来抵抗变形和破坏。

对材料的强度和刚度要求进行分析,可以确定最合适的代用材料。

2. 耐腐蚀性:压力容器在工作过程中可能接触到各种化学介质,因此材料需要具有良好的耐腐蚀性能。

通过对不同材料的耐腐蚀性进行分析,可以选择最适合的代用材料。

3. 成本和可用性:材料的成本和可用性也是进行材料代用分析时需要考虑的因素。

不同材料的成本和可用性不同,因此需要进行经济性分析,找到最具有经济性和可用性的代用材料。

4. 制造和加工性能:压力容器的制造和加工过程需要考虑材料的加工性能。

不同材料的加工性能不同,因此需要对材料的加工性能进行分析,以确定最合适的代用材料。

1. 理论分析:通过数学模型和力学分析,对不同材料在工作条件下的性能进行理论预测,评估材料的适用性。

2. 实验验证:通过实验方法,对不同材料在实际工作条件下的性能进行测试和验证,确定材料的实际可靠性和耐久性。

3. 模拟仿真:借助计算机辅助设计软件,对不同材料在压力容器工作条件下的性能进行模拟仿真,评估材料的性能和可靠性。

对材料代用的分析在压力容器设计中起着重要的作用。

通过对材料的强度、刚度、耐腐蚀性、经济性、加工性能、耐久性和使用寿命等方面进行分析,可以选择最合适的材料,保证压力容器在工作条件下的安全和可靠性。

压力容器设计选材的探讨

压力容器设计选材的探讨

压力容器设计选材的探讨压力容器是一种专门用于存储和运输高压物质的设备,广泛应用于化工、石油、能源、冶金等领域。

在压力容器的设计中,选材是一个至关重要的环节。

合理的选材能够保证压力容器的性能、安全性以及使用寿命。

本文将探讨一下压力容器设计中的选材问题。

我们需要考虑的是压力容器的工作环境。

压力容器通常会接触到高压、高温、腐蚀性物质等恶劣条件,因此选材应考虑到这些因素。

常见的选材包括碳钢、不锈钢、合金钢等。

碳钢具有较高的强度和硬度,耐腐蚀性能较差,适用于一般的中低压容器。

不锈钢具有较强的耐腐蚀性能,适用于大多数工作环境。

合金钢具有优异的机械性能和耐腐蚀性能,适用于高压和高温条件下的容器。

我们需要考虑的是容器的设计厚度。

容器的设计厚度需要根据容器的工作压力、材料的强度以及材料的腐蚀性等进行计算。

通常情况下,容器的设计厚度要满足强度要求和稳定性要求。

选择较低的强度材料可以减小容器的重量和成本,但可能会牺牲一定的安全性能。

在选择材料时需要综合考虑各种因素。

我们还需要考虑到容器的焊接性能。

焊接是压力容器制造过程中最常用的连接方法,焊接接头的质量和性能直接影响到容器的使用效果和安全性。

在选材时需要选择易于焊接的材料,并进行合适的焊接工艺。

我们还需要考虑到材料的可用性和可靠性。

选择常见的、易获得的材料可以降低生产成本和周期。

也需要考虑到材料的可靠性,选择经过验证和可靠的材料。

压力容器设计中的选材是一个复杂而重要的问题,需要充分考虑容器的工作环境、设计厚度、焊接性能以及材料的可用性和可靠性等因素。

通过合理选择材料,可以保证容器的性能、安全性和使用寿命,从而提高生产效率和降低风险。

压力容器设计制造的问题及解决对策

压力容器设计制造的问题及解决对策

压力容器设计制造的问题及解决对策压力容器是一种常见的工艺设备,在化工、医药、食品等行业都有广泛应用。

随着工业发展的迅猛,压力容器的设计制造也面临着一些问题和挑战。

本文将探讨压力容器设计制造中存在的问题,并提出相应的解决对策。

一、设计问题1.材料选择不当。

压力容器的制造材料通常是金属材料,而不同的工作条件对压力容器材料的性能要求也不同。

选材不当可能导致容器在工作过程中出现失效或事故。

解决对策:对于不同工作条件下的压力容器,应根据具体情况选择合适的材料,并对材料进行充分的测试和验证,确保其符合设计要求。

2.设计强度不够。

在使用压力容器的过程中,可能会受到内部或外部的压力,如果设计强度不够,就会存在安全隐患。

解决对策:在设计压力容器时,必须充分考虑各种工作条件下的压力情况,进行强度计算和模拟分析,确保设计的容器具有足够的强度和稳定性。

3.焊接质量不合格。

焊接是压力容器制造中不可或缺的工艺,焊接质量直接影响到容器的使用性能和安全性。

解决对策:在焊接过程中,必须严格按照相关规范和标准进行操作,保证焊接质量符合要求。

对焊接接头进行全面的检测和检验,确保质量合格。

二、制造问题1.工艺方面存在缺陷。

在压力容器的制造过程中,可能会出现工艺方面的不足,例如工艺流程不合理、设备不足等问题,影响容器的制造质量。

解决对策:在制造过程中,应充分合理规划工艺流程,确保每个环节都符合相关标准和要求。

对关键工艺环节进行监控和控制,及时发现和解决问题。

2.质量管理不到位。

如果在压力容器的制造过程中质量管理不到位,就很容易出现质量问题,导致产品的安全性和可靠性受到影响。

解决对策:建立完善的质量管理体系,对每个制造环节进行严格的控制和管理,确保产品质量满足设计要求。

三、技术问题1.缺乏相关技术人才。

压力容器的设计制造需要丰富的工程经验和专业知识,缺乏相关技术人才会影响产品质量和生产效率。

解决对策:加强人才培养和引进工作,培养一批具有丰富经验和专业知识的技术人才,确保能够满足压力容器设计制造的需求。

浅析压力容器制造的质量控制要点

浅析压力容器制造的质量控制要点

浅析压力容器制造的质量控制要点1. 引言1.1 引言压力容器是一种用于存储或传输压缩气体或液体的设备,其在化工、石油、冶金等领域起着重要作用。

由于压力容器的特殊性,一旦发生事故往往会造成严重的人员伤亡和财产损失。

对压力容器制造过程中的质量控制要点至关重要。

在现代工业中,压力容器制造的质量控制不仅影响着产品的质量和性能,更关乎着生产安全和环境保护。

只有建立完善的质量管理体系和严格执行相应的标准规范,才能确保压力容器的安全可靠性,提高产品的市场竞争力。

本文将通过对压力容器制造的质量控制要点进行浅析,探讨如何在制造过程中有效地保障产品质量和安全性。

接下来将重点讨论质量控制的重要性、制造工艺的质量要求、检测手段的完善、人员素质的提升以及材料选用的严格把控等方面,从而帮助读者更好地了解压力容器制造中的关键问题。

2. 正文2.1 质量控制的重要性质量控制是压力容器制造过程中至关重要的环节,直接关系着产品的安全性和可靠性。

只有严格控制质量,才能确保压力容器在使用过程中不发生事故,保障人员和设备的安全。

质量控制的重要性体现在对制造工艺的要求上。

在压力容器制造过程中,制造工艺的每一个环节都需严格按照规定操作,确保产品质量符合标准。

只有通过严格控制制造工艺,才能保证压力容器的使用安全。

质量控制的重要性还表现在检测手段的完善上。

通过对压力容器进行全面、细致的检测,可以及时发现问题并进行处理,避免不良品流入市场,确保产品质量稳定可靠。

质量控制还需要提升人员素质。

要求从事压力容器制造的人员具备扎实的专业知识和丰富的实践经验,只有高素质的人员才能保证产品质量达标。

质量控制还要严格把控材料选用。

选择合格的材料是确保产品质量的基础,必须严格按照标准进行材料的选择和检验,才能确保压力容器的质量。

2.2 制造工艺的质量要求制造工艺的质量要求对于压力容器制造具有至关重要的意义。

制造工艺的质量直接影响着压力容器的安全性和可靠性。

在制造过程中,必须严格按照相关标准和规范进行操作,确保每一个环节都符合要求,避免出现质量问题导致事故发生。

压力容器的安全风险点分析

压力容器的安全风险点分析

压力容器的安全风险点分析压力容器是一种用于储存和运输高压气体、液体或固体化学品的设备,广泛应用于石油化工、冶金、电力、医药和食品等行业。

然而,压力容器的使用也存在一定的安全风险。

下面是对压力容器安全风险点的分析。

1.材料选择和制造工艺风险:压力容器制造材料的选择和工艺的质量关系着容器的安全性能。

如果选用低强度材料或不当的制造工艺,容易发生材料破裂、焊接缺陷、金属疲劳等问题,导致容器失效和泄漏。

2.运输和安装风险:压力容器在运输和安装过程中容易受到外部冲击、振动和颠簸,可能导致容器的结构松动、密封失效和漏气等问题,甚至引发爆炸。

3.腐蚀和磨损风险:压力容器在使用过程中会受到介质的腐蚀、磨损和侵蚀,从而导致容器壁厚薄化、开裂、腐蚀穿孔等问题,增加泄漏和断裂的风险。

4.温度和压力变化风险:压力容器在使用过程中会受到温度和压力的不断变化,如果没有采取合适的措施来防止过度压力和温度,容器壁可能会热胀冷缩、内压过高,从而引发爆炸。

5.过载和操作失误风险:压力容器如果超过其设计和标准压力,容易引发过载,导致容器变形、破裂和爆炸。

此外,操作过程中的疏忽、错误和失误也可能导致安全事故的发生。

6.管道和接口风险:压力容器与管道和接口连接,如果连接存在缺陷、密封不良或松动,容易发生泄漏和突然断裂的风险。

7.防爆和安全装置风险:压力容器的防爆和安全装置如果设计不合理、存在故障或未得到有效维护,可能导致过压、过热和失效等问题,增加事故发生的可能性。

8.应急处置和紧急疏散风险:一旦压力容器发生泄漏、爆炸等事故,如没有合理的紧急疏散措施和应急处置预案,可能造成人员伤亡、财产损失和环境污染等严重后果。

为降低压力容器的安全风险,可以采取以下措施:1.严格选用和检测压力容器的材料,确保符合相关标准和要求。

2.采取科学的制造工艺,加强对焊接和接头的检测和质量控制。

3.在运输和安装过程中,确保容器的结构稳固,采用合适的保护措施避免外部冲击和振动。

浅析压力容器制造的质量控制要点

浅析压力容器制造的质量控制要点

浅析压力容器制造的质量控制要点压力容器制造是指用于承受内部或外部压力,以及用于储存、输送或分离气体、液体和气体液体混合物的设备,它是化工、石油、医药、食品等行业的重要设备。

由于其承载压力的特殊性,对压力容器的质量控制要求非常严格。

本文将从材料选择、设计、制造工艺、验收检测等方面对压力容器制造的质量控制要点进行浅析。

一、材料选择1.1 材料的物理和化学性能在压力容器制造中,材料的选择是至关重要的,应根据工作环境、压力、温度等条件选择合适的材料。

对于有毒、腐蚀、易燃易爆介质的压力容器,应选择耐腐蚀、耐高温、耐压的特种材料,如不锈钢、合金钢等。

而对于一般情况下的压力容器,可以选择普通钢材料。

压力容器工作时会受到内外压力的作用,因此材料的强度和韧性是至关重要的。

材料的抗拉强度、屈服点、冲击韧性等指标应符合设计要求,能够确保在各种工作条件下不发生破裂、变形等异常情况。

在压力容器制造中,焊接是不可或缺的工艺环节。

材料的焊接性能也需要符合要求,材料应具有良好的焊接性能,能够保证焊接接头的质量和可靠性。

二、设计2.1 设计规范和标准压力容器的设计需要符合相关的规范和标准,如《压力容器设计规范》、《压力容器制造许可规定》等。

设计人员应掌握相关的规范和标准要求,合理设计容器结构,保证其安全可靠。

2.2 结构设计在压力容器的结构设计中,需要考虑容器的受力情况、介质的特性、使用环境等因素,合理设计容器的结构形式、尺寸和壁厚,避免产生应力集中、热应力等问题,确保容器在各种工作条件下都能够正常运行。

对于腐蚀介质的压力容器,需要进行防腐设计。

合理选择防腐层材料、厚度,采取防腐措施,确保容器在长期使用过程中不受腐蚀影响。

三、制造工艺3.1 成形工艺在压力容器制造过程中,成形工艺是制造工艺的核心环节。

采用合理的成形工艺,可以保证容器的尺寸和形状准确,壁厚均匀,从而确保容器的使用安全。

3.3 热处理工艺对于一些特殊材料,或者对于一些较大尺寸、复杂结构的压力容器,需要进行热处理工艺,以消除焊接应力,改善材料的组织结构,提高材料的强度和韧性。

压力容器设计选材的探讨

压力容器设计选材的探讨

压力容器设计选材的探讨随着现代化工技术的不断发展,压力容器作为重要的工业设备在化工、石油、医药、食品等领域中得到了广泛的应用。

而在压力容器的设计中,材料的选择是十分关键的一环。

选择合适的材料不仅可以提高压力容器的安全性能,还可以延长其使用寿命,降低设备的维护成本,因此对于压力容器的设计选材是一个十分重要的问题。

压力容器设计选材需要考虑的因素有很多。

首先需要考虑的是材料的机械性能,包括抗拉强度、屈服强度、延展性等。

由于压力容器在使用过程中需要承受较大的压力,因此材料的强度是首要考虑的因素。

其次需要考虑材料的耐蚀性能,由于压力容器在化工、石油等行业中常常接触腐蚀性介质,因此材料的耐蚀性是一个至关重要的考量因素。

还需要考虑材料的温度适应性、焊接性能、成本等因素。

在压力容器的设计选材中,常用的材料有碳钢、不锈钢、铝合金、钛合金等。

碳钢是一种性能优良、价格相对较低的材料,常用于制造一般性能要求较低的压力容器。

不锈钢具有优良的耐腐蚀性能和机械性能,广泛应用于食品、医药等领域的压力容器制造。

铝合金由于其密度小、强度高、耐腐蚀性好的特点,被广泛应用于制造航空航天领域的压力容器。

而钛合金则是一种具有优良的耐腐蚀性能、高强度、低密度的材料,常用于制造要求较高的压力容器。

在实际的压力容器设计中,经常会遇到使用多种材料组合制造压力容器的情况。

在制造液化气储罐时常常会使用内衬材料和外壳材料组合的方式,内衬材料常常选用不锈钢或铝合金以提高其耐腐蚀性能,外壳材料则常常选用碳钢以降低成本。

在选用多种材料组合的情况下,需要严格控制各材料之间的接触表面,避免出现腐蚀等问题。

除了上述常用的材料外,还有一些新型材料在压力容器的设计选材中也得到了广泛的应用。

比如纤维增强复合材料,由于其具有重量轻、强度高、抗腐蚀性好等优点,被广泛应用于航空航天领域的压力容器制造。

一些具有特殊功能的新型材料,比如具有自修复功能的材料、具有自清洁功能的材料等,也在压力容器的设计选材中得到了一定程度的应用。

压力容器设计选材的探讨

压力容器设计选材的探讨

压力容器设计选材的探讨1. 引言1.1 研究背景压力容器是用于存储和输送各种气体、液体或混合物的设备,广泛应用于化工、石油、医药等行业。

压力容器的设计选材是保证其安全可靠运行的关键,不同的工作环境和压力要求对材料的选择提出了挑战。

在过去的研究中,压力容器设计选材一直是学术界和工程界关注的焦点之一。

通过对不同材料的性能和特点进行研究和比较,可以为压力容器设计提供更为科学的依据。

随着工业技术的进步和应用领域的不断拓展,压力容器的设计要求也日益严格。

传统的金属材料在一些特殊工况下可能无法满足要求,因此对于新型材料的研发和应用成为当前研究的热点之一。

在此背景下,深入探讨压力容器设计选材的原则和方法,对于提高压力容器的安全性和可靠性具有重要意义。

【研究背景内容2000字】。

1.2 研究意义压力容器设计选材的研究意义在于确保压力容器在工作过程中具有良好的安全性和可靠性。

选材的合理性直接影响着压力容器的耐压性能、耐腐蚀性能、使用寿命等重要参数。

通过深入研究和探讨,我们可以更好地理解不同材料的特性和适用范围,从而更好地为压力容器的设计和使用提供参考依据。

合理选材还可以降低生产成本、提高生产效率,促进压力容器行业的发展。

在当前工业领域,压力容器是一种广泛应用的设备,涉及石油化工、化工、医药、食品等多个领域。

研究压力容器设计选材的意义非常重大,可以为相关行业的发展提供技术支持和指导,推动压力容器领域的技术进步和创新。

通过深入研究压力容器设计选材,我们可以更好地保障安全生产,降低事故发生的风险,为人们的生活和工作提供更加安全可靠的保障。

2. 正文2.1 压力容器的设计要求压力容器的设计要求主要包括以下几个方面:首先是承受压力的能力,压力容器在工作过程中需要承受内部介质的压力,因此必须具备足够的强度和刚度来抵抗这种压力;其次是密封性能,压力容器要求能够有效地密封介质,防止泄漏和外界杂质的进入;再次是耐腐蚀性能,由于介质的特殊性,压力容器需具有一定的耐腐蚀性能,以确保其长期稳定的工作;还需要考虑容器的安全性、热稳定性、耐疲劳性等方面的要求。

浅析压力容器制造的质量控制要点

浅析压力容器制造的质量控制要点

浅析压力容器制造的质量控制要点压力容器是一种承受内部或外部压力作用的容器,常用于工业生产中的储存、输送和处理液体、气体或蒸气。

由于其在使用过程中可能面临高压和高温等严苛的工作环境,因此对于压力容器的质量控制要点十分重要。

本文将对压力容器制造的质量控制要点进行浅析,希望可以对相关行业的从业人员有所帮助。

一、制造工艺控制1. 材料选用:压力容器的材料选用至关重要。

应当根据使用环境和使用要求选择合适的材料,保证其耐压、耐高温、耐腐蚀等性能。

在材料采购时需严格按照标准进行选择,同时要求供货商提供合格的材料证明。

2. 制造工艺:在压力容器制造的每一个环节都需要严格按照工艺标准进行控制。

尤其是焊接工艺,需要保证焊缝的质量,避免气孔、裂纹等缺陷的产生。

还需要对构件的切割、成型、热处理等工艺进行严格控制,确保每一个步骤都符合标准要求。

3. 焊接质量控制:焊接是压力容器制造中最重要的工艺环节之一。

在焊接过程中,需要严格控制焊接工艺参数,确保焊接质量符合要求。

还需要对焊工进行定期的培训和考核,提高其焊接技能和质量意识。

二、检测手段和方法1. 材料检测:在材料进厂后,需要进行材料的化学成分分析、金相组织观察、硬度测试等一系列检测,确保材料符合要求。

特别是对于焊接材料,还需要进行磁粉探伤、超声波探伤等检测,发现隐藏缺陷,保证焊接质量。

3. 焊接质量检测:焊接完成后,需要对焊缝进行全面的检测。

包括目视检查、涡流检测、超声波检测、X射线检测等多种方法,发现焊接缺陷,保证焊接质量。

4. 压力试验:在压力容器制造完成后,需要进行压力试验,确保其内部结构的完整性和耐压性能。

压力试验是非常重要的一环,也是保证压力容器安全性的重要手段。

三、质量管理体系建设1. 质量管理制度:建立健全的质量管理制度是保证压力容器质量的基础。

应当明确质量管理的责任部门和责任人,建立相关的质量管理规范和程序,确保每一个环节都能够得到有效的控制。

2. 质量管理人员培训:对从业人员进行质量管理方面的培训,提高他们的质量意识和质量管理水平。

压力容器金属材料力学介绍

压力容器金属材料力学介绍

压力容器金属材料力学介绍压力容器金属材料力学介绍摘要:对压力容器设计的基础金属材料力学进行了简单的介绍。

关键词:材料强度塑性金属材料力学性能概述金属材料的力学性能指标表征金属抵抗各种损伤作用的能力的大小。

它是判定金属力学性能的依据,是评定金属材料质量的判据,同时也是设计选材和进行强度计算的主要依据。

金属材料的力学性能包括常温下的强度、塑性、韧性,例如屈服点或屈服强度σs(σ0.2)、抗拉强度σb、伸长率δ、断面收缩率φ、冲击韧度ak、疲劳极限、断裂力学性能等。

金属力学性能试验是测定金属力学性能指标所进行的试验。

包括拉伸试验、弯曲试验、剪切试验、冲击试验、硬度试验、蠕变试验、应力松弛试验、疲劳试验、断裂韧度试验、磨损试验等。

一、金属材料强度指标1.屈服强度材料在拉伸过程中,当载荷达到某一值时,载荷不变而试样仍继续伸长的现象,称为屈服。

材料开始发生屈服时所对应的应力,称为屈服点、屈服强度或屈服极限,用σs表示。

我国规定σs取钢材的下屈服点值。

除退火或热轧的低碳钢和中碳钢等有屈服现象外,多数工程材料的屈服点不明显或没有屈服点,此时规定以产生0.2%残余伸长的应力作为屈服强度,用σ0.2表示。

2.抗拉强度试样拉伸时,在拉断前所承受的最大载荷与试样原始截面之比,称为强度极限或抗拉强度,用σb表示。

零件设计选材时,一般应以σs或σ0.2为主要依据。

但σb的测定比较方便精确,因此也有直接用σb作为设计依据的,从安全方面考虑,用σb作为设计依据采用较大的安全系数。

由于脆性材料无屈服现象,则必须以σb作为设计依据。

3.持久极限持久极限又称为持久强度,是指材料在规定温度下达到规定时间而不断裂的最大应力。

常用符号为σb带有一个或两个指数来表示。

例如σ700b/1000,表示在试验温度为700℃时,持久时间为1000h 的应力,即所谓高温持久极限。

4.蠕变极限蠕变极限又称蠕变强度,是在规定温度下,引起试样在一定时间内蠕变总伸长率或恒定蠕变速率不超过规定值的最大应力。

压力容器材料的性能及应用研究分析

压力容器材料的性能及应用研究分析

压力容器材料的性能及应用研究分析压力容器广泛应用于化工、石化、医药、食品等工业领域中,以储存、运输和处理各种气体或液体物质。

在这些应用中,压力容器材料的选择和性能至关重要,因为它们直接影响到容器的安全性和可靠性。

本文将探讨压力容器材料的性能及应用研究分析。

首先,我们将关注三种常用的压力容器材料:钢、铝和复合材料。

这些材料在压力容器领域中具有广泛的应用。

钢是目前最常用的压力容器材料之一。

其主要优点是强度高、刚度好、耐腐蚀性能较好以及可焊性强。

钢材可以分为普通碳素钢和合金钢两类。

普通碳素钢较为常用,主要包括Q235B、Q345R等级。

合金钢具有较强的耐腐蚀性能,可用于承受高温高压的工作环境。

然而,钢材的缺点是重量较大,这对于大型容器而言可能会增加运输和安装的困难。

铝是另一种常用的压力容器材料。

与钢相比,铝具有更轻的重量、更好的导热性和较高的耐腐蚀性。

此外,铝材还具有良好的加工性能和可塑性,方便制造各种形状的容器。

然而,铝材的强度较低,对于需要承受高压的容器而言并不适用。

此外,铝容器在制造过程中需要特殊注意防止氧化物生成。

复合材料是新兴的压力容器材料。

它由两种或更多种不同材料的复合而成,如玻璃纤维增强塑料(GFRP)、碳纤维增强塑料(CFRP)等。

复合材料具有极高的强度和刚度,同时重量轻、耐腐蚀性能优良。

此外,复合材料还具有良好的疲劳寿命和较长的使用寿命。

然而,复合材料的制造工艺相对复杂,生产成本较高,且易受到湿度和高温环境的影响。

对于不同的应用需求,选择合适的压力容器材料至关重要。

对于一般的气体贮存容器,普通碳素钢是较好的选择。

当涉及到储存腐蚀性气体或液体时,合金钢或不锈钢是更合适的选项。

对于要求重量轻且对强度要求不高的容器,可以考虑使用铝或复合材料。

而对于高温高压等特殊工况,合金钢或者复合材料是更适合的选择。

除了材料的选择外,还有一些关键的性能指标需要考虑。

其中,压力承受能力和耐蚀性是最重要的指标之一。

压力容器中元件的材料选择与优化

压力容器中元件的材料选择与优化

压力容器中元件的材料选择与优化压力容器是用于储存和运输各种气体、液体或混合物的设备,广泛应用于化工、石油、食品、医药等许多重要行业。

在压力容器的设计和制造过程中,元件的材料选择和优化是至关重要的一环。

合理的材料选择和优化可以提高压力容器的性能、安全性和使用寿命,降低维修成本和生产事故的风险。

压力容器中最常见并且最重要的元件之一是壁板。

壁板需要承受内部介质的压力和温度,因此材料的选择对于它的性能至关重要。

常用的壁板材料有碳钢、不锈钢、合金钢和铝合金等。

碳钢是一种经济实惠的选择,具有良好的机械性能和可加工性。

然而,在高温、腐蚀性或有毒性介质中,碳钢的耐腐蚀性能较差,容易发生腐蚀、氢脆和应力腐蚀开裂等问题。

不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,特别适用于容器中储存腐蚀性介质的场合。

合金钢在高温和高压环境下具有较好的性能,能够提供更高的强度和耐热性。

铝合金是一种轻型材料,适用于要求容器本身重量较轻的场合。

除了壁板,压力容器中还有许多其他元件需要进行材料选择和优化。

例如,容器的头部通常由封头和法兰组成。

封头通常选择与壁板相同的材料,以确保一致的性能和耐腐蚀性。

法兰则需要选择与管道或设备连接的材料相匹配,确保连接的密封性和可靠性。

此外,还有法兰盘、支座、衬里等其他元件,它们的材料选择和优化也需要考虑到所处环境和介质的特性。

在材料选择和优化的过程中,需要综合考虑以下几个因素。

首先是介质的性质和作用条件。

不同的介质可能有不同的腐蚀性、温度、压力和流体特性,因此需要选择能够抵御这些作用条件的材料。

其次是结构要求和应力分析。

压力容器中的元件需要承受来自介质压力和温度的力和应力,因此需要选择具有足够强度和刚度的材料。

此外,还需要考虑到疲劳寿命、断裂韧性和可靠性等方面的要求。

最后是制造和维修成本的考虑。

材料的选择不仅影响到元件的性能和耐久性,也会影响到制造过程的复杂性和成本,以及维修和更换的成本。

为了实现材料的选择和优化,可以采用一些方法和工具。

压力容器制造中材料代用的常见问题分析

压力容器制造中材料代用的常见问题分析
材 料代用 单 位 的 技术 部 门 ( 括 设 计 和工 艺 部 门 ) 包
同意, 并将代用 材料 的质量证 明书或复验报告报 主
管 负责人 审核 批准 。② 压力 容器 的材 料代 用必 须 征 得原设 计单 位 的 同意并取 得 证 明文件 。③压 力 容 器
出厂质量证 明书和施工 图上应注 明代 用材料 的材 质、 规格和部位。在执行这些原则的过程 中, 用较高 级别 或性 能较 好 的材料 代 替较低 级 别 或性 能 较 差 的 材料 ; 同样 钢号 较 厚 规 格 的材 料 代 替 较 薄 规 格 的 用
的重要 原 因之 一 就 是 选用 材 料 不 当 。例 如 , 采用 焊
问题 的存 在 , 文 结合 实 际 对 这 些 问 题作 了 一 些 分 本
析。
2 “ 以优 代 劣 ” 问题
压 力 容器 用 金 属 材 料 的 主要 性 能 包 括 力 学 性 能 、 造工 艺性 能 、 制 耐腐蚀 及 耐高 温性 能等 。材 料性 能对 于某 种材 料 而 言是 确 定 不 变 的 , 种 材 料在 某 一
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贵 州 化 工

20 年 8月 07
第3 2卷 第 4期
5 ・ 4
压力容器制造中材料代用的常见问题分析
金元 文
摘 要
濮 军
( 贵州石油化工机械厂 , 贵州贵 阳,50 2 5 00 )
就压力容器制造过程 中常常遇到的材料代用 问题进行综合 分析 , 阐述 了相应 观点。 并 压钢材 焊 制 压力 容 器 时 , 容 易 在 焊 接 接 头 就 中产 生裂缝 ; 些镍 铬不 锈钢 的压 力 容器 , 因钢 号 有 常 或 成分 选用 不 当 , 在使 用 中发生 晶问腐 蚀 、 为腐 蚀 应 等形式 的破 坏 ; 用铁 素体 钢 制造 低 温压 力 容 器 时 , 选 如 钢 的转变 温 度 高 于容 器 的工 作 温 度 , 容器 工 作 则 时 就容 易发 生脆 性 破 坏 。所 以 , 选 择 压 力 容 器 用 在 钢 时 , 须根 据容 器 的工作 条件 ( 壁温 、 力 、 必 如 压 介质 腐蚀 性 、 质 对 材 料 的脆 化 作 用 及 其 是 否 易 燃 、 介 易 爆、 有毒 等 ) 择 具 有合 适 力 学 性 能 、 理 性 能 和耐 选 物 腐 蚀 性 能 的材 料 , 用 的 材 料 还必 须 考 虑 加 工 工 艺 选 ( 焊性 、 可 是否 便 于加 工 ) 和经 济 合 理 性 等 情 况 。但 在 设 备制造 过 程 中 , 由于 采 购 困 难或 为 了对 现 有 材 料 进行 充分 利用 等 原 因 , 料代 用 问题 还 是 较 常见 材 的 。在 G 1 B5 0—9 8和 《 规 》中对 材 料 代 用 问题 都 容 有相应 规定 , 纳起 来有 如下 要求 : 力 容器 承 压部 归 压 件 的代用 材 料 , 与被 代 用 的材 料 具 有 相 同或 相 近 应 的化学 成分 、 货状 态 、 验 项 目 、 能指 标 和检 验 交 检 性 率 以及尺 寸公 差 、 形 质 量 等 。最 基 本 的代 用 原 则 外 是代用 钢 材 的技 术要 求 不低 于被 代 用 的 钢 材 , 别 个 在性 能项 目或 检 验 率 方 面要 求 略低 的 代用 钢 材 , 则

压力容器材料分析

压力容器材料分析

压力容器用钢的基本要求主要是三个方面:(1)具有良好的力学性能。

首先,制造锅炉、压力容器的材料应具有适当的强度(主要是指屈服强度和抗拉强度),以防止在承受压力时发生塑性变形甚至断裂。

对于锅炉和中、高温压力容器,还应考虑材料的抗蠕变性能,测定材料的高温性能指标,即蠕变极限和持久强度。

其次,制造锅炉、压力容器的材料必须具有良好的塑性,以防止锅炉、压力容器在使用过程中因意外超载而导致破坏。

第三,制造锅炉、压力容器的材料应具有较高的韧性,使锅炉、压力容器能承受运行过程中可能遇到的冲击载荷的作用。

特别是操作温度或环境温度较低的压力容器,更应考虑材料的冲击韧性值,并对材料进行操作温度下的冲击试验,以防止容器在运行中发生脆性破裂。

力学性能主要指:强度、韧性和塑性变形能力力学性能不仅与钢材的化学成分,组织结构有关且与所处的应力状态和环境有关。

强度判据:二s,二b,持久极限(强度)二D,蠕变极限二n和疲劳极限二-1塑性判据:延伸率、:5,断面收缩率书韧性判据:冲击吸收力AKV韧脆转变温度,断裂性设计时,力学性能判据可从相关规范标准中查到,实际使用时,除要查看质量证明书外,有时还要对材料进行试验。

(拉伸,冲击)(2)具有良好的工艺性能。

由于锅炉、压力容器的承压部件,大都是用钢板滚卷或冲压成形的,所以要求材料有良好的冷塑性变形能力,在加工时容易成形且不会产生裂纹等缺陷。

其次,制造锅炉、压力容器的材料应具有较好的可焊性,以保证材料在规定的焊接工艺条件下获得质量优良的焊接接头。

第三,要求材料具有适宜的热处理性能,容易消除加工过程中产生的残余应力,而且对焊后热处理裂纹不敏感。

制造中冷加工,要求钢材有良好冷加工成型性能和塑性,延伸率;5应在15〜20鸠上。

良好可焊性是一项重要指标可焊性主要取决于化学成分,影响最大是含碳量,各种合金之素对可焊性度有不同程度的影响,常用碳当量Ceg表示,国际焊接学会推荐公式:Mn Ni Cu Cr Mo VCeg=C6 15 5元素符号表示该元素在钢中的百分含量一般认为:Ceg <0.4%可焊性优良,Ceg >0.6%可焊性差,我国对此尚无规^定。

浅析石油化工压力容器的用钢问题

浅析石油化工压力容器的用钢问题

浅析石油化工压力容器的用钢问题石油工业是我国的经济发展的命脉,当前我国经济处于快速发展阶段,因此石油工业的发展的重要性不言而喻,在石油工业发展的过程中,石油化工压力容器用钢情况在其中有着十分重要的意义。

对此在对用钢情况的选择上需要按照国家相关规定,严格实行对钢材料的其构成物的质量管控。

当然,任何物品的管理是不能一概而论的,需要根据具体的应用场景选取适合的钢材料,从而满足工业需要。

本研究详细分析了石油化工压力容器相关要求,并分析了选择钢材料的策略,从而为从事相关工作的人员提供合理指导。

标签:石油化工压力容器;用钢问题;策略石油化工压力容器是石油化工工业中不可或缺的关键部件,发挥着不可替代的作用。

压力容器主要用来存储生产的石油化工产品,因此对于该压力容器的质量要求极高,从这个方面来说,对于这种存储环境,对压力容器的钢材料的选取需要进行科学合理的选择,使其构造的压力容器能够满足我国石油化工产品的存储要求,保障其安全稳定性,从而促进石油工业的发展,进而促进我国国民经济的发展,因此加强对钢材料的合理选取对于当前的发展十分重要。

1 石油化工压力容器用钢要求简介石油化工压力容器是一种钢制的存储容器,其主要作用是存储石油化工产品,保障其在存储器件的安全和稳定,从而使其符合我国国家发展战略的需要。

因此对于石油化工压力容器的设计的要求就显得十分严格,对其进行设计制造时,要考虑多方面的因素,确保整个过程不会因为人为因素控制不力而导致极大的安全隐患,选取材质时要根据具体的载荷情况通过合理计算,来形成一个标準,并根据这个标准要求来合理选取材质。

对于用钢的原则主要有材质性能需求,成本考虑以及工作环境要求等三个原则,材质需求就是选材时要看对材质的要求,比如耐酸还是耐碱等情况,对于成本考虑就是在符合设计要求的前提下本着节省成本的原则来选取钢材料,在最大程度上节约生产成本以及维修保养成本等,对于工作环境则要考虑形成的构建使用的环境,对于具体使用环境要详细分析和考虑,设计符合实际情况的石油化工压力容器,从而满足生产需求,促进石油化工工业的发展。

浅谈有色金属材料在压力容器设计中的影响与应用

浅谈有色金属材料在压力容器设计中的影响与应用

浅谈有色金属材料在压力容器设计中的影响与应用发表时间:2019-11-15T14:17:02.877Z 来源:《基层建设》2019年第23期作者:王怀伟庄文博[导读] 摘要:对于压力容器而言,其所处的环境多为高温或者高压环境,生产环境相对恶劣,因此,在其实际的应用过程中,其发生安全事故的可能性也相对较大。

山东兴泰机械装备工程有限责任公司山东临沂 276000临沂安达机械设备有限公司山东临沂 276000摘要:对于压力容器而言,其所处的环境多为高温或者高压环境,生产环境相对恶劣,因此,在其实际的应用过程中,其发生安全事故的可能性也相对较大。

导致压力容器安全事故发生的因素有很多,其中较为重要的就是设计、制造缺陷和使用操作不当。

随着现阶段工业生产对于安全性要求的提升,在现阶段在压力容器设计过程中,很多生产厂家会将有色金属应用到压力容器当中,然后以此来保证压力容器的质量。

但就现阶段有色金属材料在压力容器加工过程中的制造,却依然有待改进。

关键词:有色金属材料;压力容器设计;影响;应用1压力容器的概念密封性良好并且能够承受一定压力的容器,我们称之为压力容器。

对目前的压力容器来说,大部分是由有色金属材料制造而成的,可以在其中填充高压状态的液态后者气态物质。

压力容器按照它的耐压指数的不同可以分成四种类型:超高压压力容器,耐压极限为100MPa;一般高压压力容器,耐压范围一般是10-100MPa;中压压力容器,耐压范围是1.6-10MPa;低压压力容器,耐压范围0.1-1.6MPa。

压力容器设计制造过程涉及范围极为广泛,涉猎了很多学科以及诸多行业。

设计过程包含了机械设计学科、工程制造设计与研究以及力学性能分析等专业学科,然而压力容器制造涉猎的范围更大,像机械加工与设计、无损检测方法、冶金锻造以及防腐蚀等领域都有涉及。

随着科学技术水平越来越高,在各行各业中都可以看见压力容器的身影,在一些高端技术领域,也出现了压力容器的影子,在核工业中,核动力反应堆就在应用有色金属材质的压力容器;在一些大型化工厂中的反应装置用的也是有色金属材质的压力容器,在一些分离装置的外壳中也会应用到有色金属材质的压力容器。

有色金属材料在压力容器设计中的影响与应用

有色金属材料在压力容器设计中的影响与应用

有色金属材料在压力容器设计中的影响与应用发布时间:2021-04-26T11:02:16.447Z 来源:《基层建设》2020年第34期作者:孟龙龙[导读] 摘要:压力容器具体运行期间,有色金属类材料往往占据重要位置,尤其是设计压力容器期间,有色金属类材料往往影响设计专业度及其效果。

淄博太极工业搪瓷有限公司山东省淄博市 256400摘要:压力容器具体运行期间,有色金属类材料往往占据重要位置,尤其是设计压力容器期间,有色金属类材料往往影响设计专业度及其效果。

鉴于此,本文主要围绕着压力容器实践设计当中有色金属类材料具体影响和应用情况开展深入地研究和探讨,期望可以为后续更多技术专家和学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。

关键词:压力容器;有色金属;材料;设计;影响;应用前言设计压力容器,属于复杂性较为突出的工作内容,对有色金属类材料有着一定应用要求,应用合理可靠与否,将直接影响设计压力容器总体设计加工及制造效果。

因而,综合分析压力容器实践设计当中有色金属类材料具体影响和应用情况,有着一定的现实意义和价值。

1、简述压力容器1.1 概念压力容器,即有着优良密封性质,可承受特定压力容器。

当前工业领域当中,如军工、科研机构、能源、化工等各个行业,剩余生产行业也会引入压力容器。

我国现行标准,依照着耐压性指数,压力容器类别包含着:低压式压力容器、中压式压力容器、一般高压式压力容器、超高压式压力容器。

低压式压力容器0.1-1.6MPa耐压极限,中压式压力容器1.6-10MPa耐压极限,一般高压式压力容器10-100MPa耐压极限,超压式压力容器为100MPa耐压极限。

压力容器,以金属材料为主,伴随压力容器各项生产技术成熟度持续提升,生产运行期间还会引入更多材料,有色金属类型材料就包含在内[1]。

1.2 设计制造压力容器具体生产应用期间,设计制造占据核心位置。

压力容器的设计制造所涉及的行业、学科相对较多,如设计压力容器当中,会涉及焊接、力学、工程制造、机械化设计相关学科,制造期间,包含众多内容,如防腐蚀、冶金、无损检测、机械化加工等。

压力容器材料分析

压力容器材料分析

压力容器用钢的基本要求主要是三个方面:(1)具有良好的力学性能。

首先,制造锅炉、压力容器的材料应具有适当的强度(主要是指屈服强度和抗拉强度),以防止在承受压力时发生塑性变形甚至断裂。

对于锅炉和中、高温压力容器,还应考虑材料的抗蠕变性能,测定材料的高温性能指标,即蠕变极限和持久强度。

其次,制造锅炉、压力容器的材料必须具有良好的塑性,以防止锅炉、压力容器在使用过程中因意外超载而导致破坏。

第三,制造锅炉、压力容器的材料应具有较高的韧性,使锅炉、压力容器能承受运行过程中可能遇到的冲击载荷的作用。

特别是操作温度或环境温度较低的压力容器,更应考虑材料的冲击韧性值,并对材料进行操作温度下的冲击试验,以防止容器在运行中发生脆性破裂。

力学性能主要指:强度、韧性和塑性变形能力力学性能不仅与钢材的化学成分,组织结构有关且与所处的应力状态和环境有关。

强度判据:σs ,σb ,持久极限(强度)σD ,蠕变极限σn 和疲劳极限σ-1 塑性判据:延伸率δ5,断面收缩率ψ韧性判据:冲击吸收力AKV ,韧脆转变温度,断裂性设计时,力学性能判据可从相关规范标准中查到,实际使用时,除要查看质量证明书外,有时还要对材料进行试验。

(拉伸,冲击)(2)具有良好的工艺性能。

由于锅炉、压力容器的承压部件,大都是用钢板滚卷或冲压成形的,所以要求材料有良好的冷塑性变形能力,在加工时容易成形且不会产生裂纹等缺陷。

其次,制造锅炉、压力容器的材料应具有较好的可焊性,以保证材料在规定的焊接工艺条件下获得质量优良的焊接接头。

第三,要求材料具有适宜的热处理性能,容易消除加工过程中产生的残余应力,而且对焊后热处理裂纹不敏感。

制造中冷加工,要求钢材有良好冷加工成型性能和塑性,延伸率5δ应在15~20%以上。

良好可焊性是一项重要指标可焊性主要取决于化学成分,影响最大是含碳量,各种合金之素对可焊性度有不同程度的影响,常用碳当量Ceg 表示,国际焊接学会推荐公式:Ceg =+C 5156V Mo Cr Cu Ni Mn +++++ 元素符号表示该元素在钢中的百分含量一般认为:Ceg <0.4%可焊性优良,Ceg >0.6%可焊性差,我国对此尚无规定。

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浅析压力容器中金属材料的应用和注意问题
发表时间:2015-09-10T13:19:12.957Z 来源:《基层建设》2015年3期供稿作者:孙介兰侯茜耀
[导读] 沈阳东方钛业股份有限公司压力容器广泛应用于化工、轻工、能源、冶金、航天等领域,在国民经济中发挥着重要作用。

孙介兰侯茜耀
沈阳东方钛业股份有限公司
摘要:压力容器广泛应用于化工、轻工、能源、冶金、航天等领域,在国民经济中发挥着重要作用。

材料技术是压力容器技术的一个重要组成部分,是设计和制造的先决条件。

关键词:压力容器;金属材料;应用
正文
压力容器中最常见的金属材料是黑色金属和有色金属材料。

钢材的重要机械性能有:
1、强度—材料在力的作用下抵抗永久变形和断裂的能力。

常用的特性指标有屈服强度(δs)和拉伸强度(σb),是由拉伸试验获得。

塑性—指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力,用延伸率(δ)及断面收缩率(ψ)来表示,其数值由拉伸试验获得。

压力容器用钢的性能必须与压力容器的使用条件(压力、温度、内装介质的性质等)相适应,另外,在容器制造过程中,钢板必须经受冷热加工成型和焊接。

因此,钢材除应具有必要的机械性能外,还应具有良好的工艺性能,由于不同类型压力容器的使用条件差别很大,因此要求有各种不同性能的钢种。

例如,在一般条件下使用的碳钢和低合金高强度钢;在高温条件下使用的合金结构钢;在低温条件下使用的低温钢(-20℃以下);与氢、氮、氨混合介质接触,温度超过350℃时使用的抗氢氮钢;盛装硫酸、盐酸、磷酸、醋酸、硝酸、尿素等腐蚀性介质的容器,应采用性能与所装介质相适应的不锈耐酸钢。

一、压力容器对钢材的要求及钢材在压力容器中的应用
压力容器用钢板比一般钢板的要求更严,主要体现在对化学成分的控制较严,抽样检验要求较高,力学性能检验中增加了冲击值的要求。

基本要求:较高的强度,良好的塑性,高韧性,良好的热加工、冷加工和焊接性能,以及与介质的相容性。

1、化学成分?? 含C量≤0.25%,C含量高,使强度增加,可焊性变差,加入V,Ti,Nb可提高强度和韧性,S.P有害元素,S—降低塑性和韧性,P—增加脆性(低温脆性)压力容器用钢,S.P含量<0.02%,0.03%? 因为硫能促进非金属夹杂物的形成,使塑性和韧性降低。

磷能提高钢的强度,但会增加钢的脆性,特别是低温脆性。

将硫和磷等有害元素含量控制在很低水平,即大大提高钢材的纯净度,可提高钢材的韧性、抗中子辐照脆化能力,改善抗应变时效性能、抗回火脆性性能和耐腐蚀性能。

因此要严格控制S、P的含量。

2、力学性能力学性能不仅与钢材的化学成分,组织结构有关且与所处的应力状态和环境有关。

设计时,力学性能判断可从相关规范标准中查到,实际使用时,除了要查看质量证明书外,有时还要对材料进行复验。

3、制造工艺性能?? 制造中冷加工,要求钢材有良好冷加工成型性能和塑性,延伸率δ应在15~20%以上。

良好可焊性是一项重要指标可焊性主要取决于化学成分,影响最大是含碳量,各种合金元素对可焊性有不同程度的影响。

二、有色金属在压力容器上的应用
1哈氏合金 C-276哈氏合金属于镍-钼-铬-铁-钨系镍基合金。

它是现代金属材料中最耐蚀的一种。

主要耐湿氯、亚硫酸、醋酸、甲酸、次氯酸盐和强氧化性介质,在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能。

因此,近三十年以来、在苛刻的腐蚀环境中,如化工、石油化工、烟气脱硫、纸浆和造纸、环保等工业领域有着相当广泛的应用。

哈氏C-276合金的各种腐蚀数据是有其典型性的,但是不能用作规范,尤其是在不明环境中,必须要经过试验才可以选材。

哈氏C-276合金中没有足够的Cr来耐强氧化性环境的腐蚀,如热的浓硝酸。

这种合金的产生主要是针对化工过程环境,尤其是存在混酸的情况下,如烟气脱硫系统的出料管等。

哈氏合金的力学性能非常突出,它具有高强度、高韧性的特点,所以在机加工方面有一定的难度,而且其冷作硬化倾向极强,当变形率达到15%时,约为18-8不锈钢的两倍。

哈氏合金还存在中温敏化区,其敏化倾向随变形率的增加而增大。

当温度较高时,哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。

钛合金抗蚀性好钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。

但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。

低温性能好
钛合金在低温和超低温下,仍能保持其力学性能。

低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。

因此,钛合金也是一种重要的低温结构材料。

钛钛的化学活性大,与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。

含碳量大于0.2%时,会在钛合金中形成硬质TiC;温度较高时,与N作用也会形成TiN硬质表层;在600℃以上时,钛吸收氧形成硬度很高的硬化层;氢含量上升,也会形成脆化层。

吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1~0.15 mm,硬化程度为20%~30%。

钛的化学亲和性也大,易与摩擦表面产生粘附现象。

镍镍不溶于水,常温下在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,能阻止本体金属继续氧化。

在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+;耐强碱。

镍可以在纯氧中燃烧,发出耀眼白光。

同样的,镍也可以在氯气和氟气中燃烧。

对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。

镍是一个中等强度的还原剂。

镍在盐酸、硫酸、有机酸和碱性溶液对镍的浸蚀极慢。

镍在稀硝酸缓慢溶解。

发烟硝酸能使镍表面钝化而具有抗腐蚀性。

镍同铂、钯一样,钝化时能吸大量的氢,粒度越小,吸收量越大。

锆合金锆合金以锆为基体加入其他元素而构成的有色合金。

锆合金在300~400℃的高温高压水和蒸汽中有良好的耐蚀性能、适中的力学性能、较低的原子热中子吸收截面,对核燃料有良好的相容性,多用作水冷核反应堆的堆芯结构材料。

此外,锆对多种酸、碱和盐有优良的抗蚀性,与氧、氮等气体有强烈的亲和力,因此锆合金也用于制造耐蚀部件和制药机械部件,在电真空和灯泡工业中被广泛用作非蒸散型消气剂。

工业规模生产的锆合金有锆锡系和锆铌系两类。

前者合金牌号有Zr-2、Zr-4,后者的典型代表是 Zr-2.5Nb。

在锆锡系合金中,合金元
素锡、铁、铬、镍可提高材料的强度、耐蚀性和耐蚀膜的导热性,降低表面状态对腐蚀的敏感性。

通常Zr-2合金用于沸水堆,Zr-4 合金用于压水堆。

在锆铌系合金中,铌的添加量达到使用温度下锆的晶体结构的固溶极限时,合金的耐蚀性最好。

锆合金有同质异晶转变,高温下的晶体结构为体心立方结构,低温下为密排六方结构。

锆合金塑性好,可通过塑性加工制成管材、板材、棒材和丝材;其焊接性也好,可用以进行焊接加工。

结语:
经过近年来的发展,压力容器用材料取得了很大的研究成果和技术进步,冶金工业整体技术水平和装备水平的提高,大大提高了材料的纯净度,提高了压力容器的整体安全性。

高强材料的应用正在引起国内研究人员的广泛关注。

参考文献:
[1]GB150.1-1998 钢制压力容器焊接工艺[M]北京:机械工业出版社,2011.
[2]陈裕川.钢制压力容器焊接工艺[M]北京:机械工业出版社,2007.。

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