特种设备用钢材及焊接基础知识(正式版)
特种设备基础知识
一、特种设备的基本概念和类别 二、承压类特种设备 三、机电类特种设备 四、特种设备检测技术 五、特种设备安全技术 六、特种设备安全技术监察规程与标准
一、特种设备的基本概念和类别
1.什么是特种设备
根据国务院特种设备安全监察条例 2009年新修订 的规定：
特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器 含气瓶,下同 、 压力管道电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施等， 共八大类,包括其 所用的材料、附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施， 特种设备的目录由国务院负责特种设备安全监督管理的部门制订,报国务院批 准后执行，
三、机电类特种设备
A.电梯
电梯是指动力驱动,利用沿刚性轨道运动的箱体或者沿固定线路运行的梯级 踏步 ,进 行升降或平行运送人、货物的机电设备，
电梯可能发生的危险一般有：人员被挤压、撞击和发生坠落、剪切；人员被电击、轿 厢超越极限行程发生撞击；轿厢超速或因断绳造成坠落；由于材料失效、强度丧失而 造成结构破坏等，
4.起重机械事故特点和事故种类
1 起重机械事故特点
1 事故大型化、群体化,一起事故有时涉及多人,并可能伴随大面积设备设施的损坏， 2 事故类型集中,一台设备可能发生多起不同性质的事故， 3 事故后果严重,对人员伤害往往造成恶性事故,一般不是重伤就是死亡， 4 伤害涉及的人员可能是司机、司索工和作业范围内的其他人员,其中司索工被伤害的比例最高， 5 在安装、维修和正常起重作业中都可能发生事故,其中,起重作业中发生的事故最 多， 6 事故高发行业中,建筑、冶金、机械制造和交通命等行业较多,与这些行业起重 设备数量多、
封完好，
3 水位计 水位计应安装合理,便于观察,且灵敏可靠，每台锅炉至少应装2只独立的水位表水位表 应设置放水管并接至安全地点，玻璃管式水位表应有防护装置，
特种设备基础知识培训资料-特种设备的基础知识共119页文档
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
特种设备用钢材及焊接基础知识参考文本
特种设备用钢材及焊接基础知识参考文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月特种设备用钢材及焊接基础知识参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。
(一)承压类特种设备用钢钢材是制造承压类特种设备的主要材料。
钢材的质量及性能的好坏对于承压类特种设备安全运行，有着重要的影响和作用。
1．按钢中所含化学成分分按钢中所含化学成分可以将钢分成碳素钢和合金钢两大类：2．按金相组织分钢材经正火处理后所得金相组织不同，可分为珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢、铁索体钢。
钢在加热或冷却中没有相变，始终保持铁素体组织，此种钢称为铁素体钢。
高铬钢即属于铁素体钢，具有较高的抗氧化能力。
碳在α-Fe中的固溶体称为铁素体，用符号F表示。
(二)金属的机械性能所谓金属的机械性能是指在一定的温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力，如强度、硬度、塑性、韧性等，也称力学性能。
以低碳钢为例，金属材料受拉伸外力作用引起的变形过程可分3个阶段，即弹性变形、塑性变形、断裂变形3个阶段。
由拉伸试验可获得强度和塑性指标。
1．强度金属强度是指在外力作用下，抵抗变形和破坏的能力。
应用最普遍的是强度指标。
强度指标主要是屈服极限(σs或σ0．2)和抗拉强度极限(σb)。
承压类特种设备金属材料和焊接基本知识
承压类特种设备金属材料和焊接基本知识、焊接缺陷（第一、二、七章教学大纲）2013.6.1新考规
特种设备无损检测人员（Ⅱ级）考试大纲 P11符号说明：●掌握；■理解；▲了解；―不要求C1 无损检测基本知识P11～12
Ⅱ级中--▲：24项／总数47项；■：21项／总数47项；●：0项／总数47项
关于“掌握程度”▲、■、●、的说明
▲：“了解”（知道了解）不要求深究来源、依据、演绎过程，但要求知道或记忆其定义（含义）、
概念和基本原理。
■：“理解”（分析判断）要求全面了解其细节、常用表现形式并能准确地把准确地把握其含义即：运用专业基本理论、法规、标准和方法，分析解释问题的发生、发展和处理、控制、预防的机理，并对不同的处理、分析方法进行鉴别和判断。
●：“掌握”（综合运用）熟悉演绎或推理过程，并能在各种需要综合分析、计算的问题中正确地运用即：通过对所学专业基本理论、法规、标准和方法的综合运用，阐释深层道理并就其实际应用做出分析。
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。
特种设备基础知识
第一章特种设备基础知识（李国才编著）第一节特种设备的分类及特点一、特种设备的概念特种设备，是指对人身和财产安全有较大危险性的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆，以及法律、行政法规规定适用《中华人民共和国特种设备安全法》的其它特种设备。
特种设备是我国的一个专有名词，是在制定《特种设备安全监察条例》时明确的。
国际上虽然对锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆等设备进行安全监察，但是还没有形成特种设备的统一概念。
根据《中华人民共和国特种设备安全法》的第五条规定，国家对特种设备的生产、经营、使用，实施分类的、全过程的安全管理、许可和检验制度。
按照设备的特点，可将特种设备划分为承压类特种设备和机电类特种设备。
承压类特种设备包括锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道；机电类特种设备包括电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆。
特种设备是一个国家经济水平的代表，是国民经济的重要基础装备。
我国现有特种设备生产企业5万多家，已经形成从设计、制造、检测到安装、改造、修理等完整的产业链，年产值达2万亿元。
特种设备具有在高温、高压、高空、高速条件下运行的特点，世界各国对这类设备、设施均实行特殊监管，以保障安全。
特种设备是经济发展的重要基础设备。
每年消耗掉70%的煤产量的锅炉，已经成为工业生产的心脏。
石化装置中，压力容器和压力管道比重高达40%以上。
长输管道是继公路运输、铁路运输、水运和航空运输之后的第五大运输系统。
起重机械作为现代生产物料的搬运设备，是支撑工业、交通业、建筑业等主要产业的骨干。
特种设备分布广泛、数量巨大、增长较快，直接关系到人民生活和社会发展，特种设备已成为与人民群众生活密切相关的重要基础设施。
如电梯已经成为不可或缺的代步工具，气瓶作为最常见的压力容器已经进入千家万户，燃气压力管道成为城市的生命线，客运索道、游乐设施则成为人们享受现代生活的重要载体。
焊接基本知识
第二章焊接基本知识2.1 承压类特种设备常用的焊接方法2.0.1 焊接的定义和特点1.定义：通过加热或加压，或者两者并用，并且用或不用填充材料，是工件达到结合的一种方法。
GB/T3375-94《焊接术语》金属焊接：通过适当手段，使两个分离的金属物体（同种金属或异种金属）产生原子（或分子）间的结合而连接成一体的连接方法。
2.焊接的优点（1）节省材料，减轻结构重量，经济性好（2）简化加工与装配工序，生产周期短，生产效率高（3）接头强度高，密封性好（4）结构设计的灵活性大，可实现材料的优化组合（5）利用拼焊可大大突破铸造和锻压的能力（6）焊接工艺容易实现机械化和自动化3. 焊接的缺点（1）容易产生较大的焊接变形和残余应力（2）容易产生焊接缺陷（3）焊接接头与母材存在较大的组织不均匀，由此引起的性能不均匀。
（4）焊接环境对人体有一定的危害，强光、高温、有毒气体等。
2.0.2 焊接方法分类1、熔焊接头处局部熔化，然后再冷却结晶成一体的方法。
2. 压焊利用摩擦、扩散和加压等物理作用，克服两个表面的不平度，除去氧化膜及污染物，使两个连接表面的原子相互接近到晶格距离，从而在固态条件下实现的连接成为固相焊接，由于固相焊接时通常加压，因此称压焊。
3. 钎焊：采用熔点比较低的金属材料作为钎料，将焊件和钎料加热至高于钎料熔点，但低于母材熔点的温度，利用毛细作用使液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散连接焊件的方法，称为钎焊。
软钎焊 <450℃钎料（铅、锡合金为主）----强度较低硬钎焊 > 450℃钎料（铜、银、镍合金为主）-强度较高锅炉压力容器主要采用熔化焊。
焊接占制造工作量的30%以上。
焊接质量影响锅炉压力容器的产品质量和安全可靠性2.1.1手工电弧焊：是通过高温下熔化金属与熔渣间的冶金反应，还原并净化焊缝金属，从而得到优质的焊缝。
其特点是：设备简单、便于操作、适用于室内外各种位置的焊接。
1. 手工电弧焊的特点⑴、定义：手工电弧焊是利用电弧放电时产生的热量熔化焊条和焊件，从而获得牢固接头的焊接过程。
特种设备用钢材及焊接基础知识
特种设备用钢材及焊接基础知识随着工业技术的不断发展，越来越多的特种设备涌现在人们的生产生活中，而这些特种设备的制造离不开高质量的钢材及有效的焊接技术。
本文将对特种设备用钢材及焊接基础知识进行介绍。
一、特种设备用钢材特种设备用钢材是指在高温、高压和强化学腐蚀环境下使用的各种金属材料。
在选择特种设备用钢材时，需要考虑使用条件和环境，以及材料的特性。
1.1 常用特种设备用钢材•SA387Gr11Cl2：用于制造锅炉和压力容器的低合金钢板，材料热硬化性能好，抗氧化性、耐蚀性好，适用于高温和高压环境。
•SA516Gr70：用于制造压力容器和锅炉的低合金钢板，具有高强度、良好的可焊性、韧性和可塑性，适用于低温和中低压力的环境。
•304不锈钢：用于食品加工、医药及化工设备的制造，具有良好的耐腐蚀性、可塑性和韧性。
•316L不锈钢：用于制造医疗、化工等高要求场合的设备，具有优异的耐蚀性和抗氧化性能。
•INCONEL625：用于模具、船舶、航天航空和化工等领域，具有抗蚀性能好、耐高温、抗氧化性和耐磨性等性能。
1.2 特种设备用钢材的质量标准在选择特种设备用钢材时，需要参考国家相关的钢材标准和技术要求。
下面列举几个常用的钢材标准：•GB150：压力容器用钢板和钢带标准；•GB713：锅炉用钢板和钢带标准；•GB/T14976：不锈钢无缝钢管标准；•GB/T14975：工业用不锈钢管标准。
二、特种设备用钢材的焊接基础知识焊接是将两个或更多的金属材料加热至熔点，从而使它们融合为一体的过程。
在特种设备用钢材的制造过程中，焊接是不可或缺的一环。
下面介绍几种常用的特种设备用钢材的焊接方法。
2.1 电弧焊电弧焊分为手工电弧焊、埋弧自动焊和氩弧焊等几种。
•手工电弧焊：操作简单，适用于小批量零部件和紧急维修，但是生产效率低，焊接质量差。
•埋弧自动焊：适用于大批量零部件的生产，生产效率高，焊接质量好，但需要专门设备和设施。
•氩弧焊：适用于对焊接质量要求较高的设备，比如不锈钢、合金钢等高质量设备。
特种设备安全技术培训讲义
（二）承压设备承载介质的安全特点
分为可燃、易燃、惰性和助燃4种。 易燃介质，毒性介质，腐蚀性介质。
第二节 特种设备安全技术
一、特种设备使用安全技术
（一）锅炉压力容器使用安全技术
1. 安全管理措施 ✓ 使用定点厂家合格产品，登记建档，专责管理，持证上岗，
照章运行，定期检验，监控水质，报告事故。 2. 锅炉使用安全技术 （1）锅炉启动步骤 ✓ 检查准备、上水、烘炉、煮炉、点火升压、暖管与并汽。 （2）点火升压阶段的安全注意事项 ✓ 防止炉膛爆炸，控制升温升压速度，严密监视和调整仪表，
（1）游乐设施安全装置要求 （2）游乐设施安全检查要求 （3）游乐设施安全使用要求：风速大于15m/s时停止运行。
（六）客运索道运行安全技术
1. 客运索道安全管理措施
（1）建立健全安全档案 （2）单位负责人 （3）安全管理人员 （4）作业人员 （5）救护组织 （6）营救设施
2. 客运索道使用安全技术
爆破试验 力学性能试验 应力应变测试 应力分析 断裂力学分析 风险评估
五、特种设备用钢材
（一）承压类特种设备用钢
1. 钢材的分类
是制造承压类特种设备的主要材料，按化学成分分为 碳素钢和合金钢两大类；按金相组织不同分为珠光体 钢、贝氏体钢、奥氏体钢、铁索体钢。
2. 金属的机械性能
是指在一定的温度条件和外力作用下，抵抗变形和断 裂的能力，也称力学性能。
四、特种设备检测技术
宏观检查
直观检查 量具检查
无损检测：检查不易发现的内部缺陷。
射线检测 超声波检测 磁粉检测 渗透检测 涡流检测 声发射探伤法 磁记忆检测
四、特种设备检测技术
测厚 化学成分分析 金相检验 硬度测试 断口分析 耐压试验 气密试验
特种设备相关知识总结
第一章、金属材料基础知识金属材料是现代工业、农业、国防以及科学技术各个领域应用最广泛的工程材料。
这不仅是由于来源丰富，生产工艺简单、成熟，而且还因为它们具有良好的性能。
通常所指的金属材料的性能包括以下两个方面1.使用性能：决定了材料的应用范围，使用安全可靠性和使用寿命（1）力学性能（强度、硬度、刚度、塑性、韧性等）（2）物理性能（密度、熔点、导热性、热膨胀性等）（3）化学性能（耐蚀性、热稳定性等）2.工艺性能：材料在被制成机械零、设备、结构件的过程中适应各种冷、热加工的性能，例如铸造、焊接、热处理、锻造、切削加工等方面的性能材料力学基本知识承压类特种设备材料的力学性能指标主要由强度、硬度、塑性、韧性等。
这些性能指标可以通过力学性能试验测定。
强度：是指金属抵抗永久变形和断裂的能力（通过拉伸试验测得）。
硬度：是指材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力（本公司通过洛氏硬度测得）塑性：是指材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力（本公司通过断后延长率获得）。
韧度：是指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗能量大小的特性。
第二章热处理基础知识热处理是将固态及合金按预定的要求进行加热，保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所要求性能的一种工艺过程。
承压类特种设备常用热处理工艺（1）根据在加热和冷却时的组织与性能变化规律，热处理工艺分为退火、正火、淬火、回火、及化学热处理等。
（2）退火又分为完全退火、不完全退火、消除应力退火，等温退火，球化退火等。
（3）奥氏体不锈钢的固溶处理和稳定化处理a.固溶处理把铬镍奥氏体不锈钢加热到1050～1100˚C（在此温度下，碳在奥氏体中固溶），保温一定时间快速冷却至427˚C以下，以获得均匀的奥氏体组织，这样处理的目的是强度和硬度较低而韧性较好，具有很高的耐腐蚀性和良好的耐高温性能b.对于还有钛或铌的铬镍奥氏体不锈钢，为了防止晶间腐蚀，必须使钢中的碳全部规定在碳化钛或碳化铌中。
特种设备材料与焊接应用技术-王少清
特种设备金属材料及焊接质量控制王少清第一章、金属材料的基础知识一、金属材料的分类1、按用途分：结构钢（压力容器用钢、耐热钢、耐蚀钢、低温用钢、焊接气瓶用钢、船用钢、低合金高强钢）、工具钢、紧固件用钢等2、按化学成分分：碳素钢（低碳钢C＜0.25%、中碳钢0.25%≤C＜0.6%、高碳钢C＞0.6%）、铸铁（C＞2.11%）、合金钢（低合金钢Me＜5%、中合金钢Me=5%～10%、高合金钢Me＞10%）等3、有色金属：不锈钢、Ni、Al、Ti、Cu、Gr等二、金属材料的性能金属材料的性能是选择和使用材料的依据。
金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。
使用性能：材料的物理、化学和力学性能。
工艺性能：材料的铸造、锻造、焊接、热处理和切削性能。
金属材料的性能与特种设备的关系：金属材料的焊接性能直接影响特种设备的制造质量，而力学性能则直接关系到特种设备使用（运行）安全可靠性。
（一）金属材料的力学性能（旧称“机械性能”）力学性能是指金属材料在外力作用下，所表现出来的抵抗变形和破坏的能力以及接受变形的能力。
室温下金属材料的力学性能指标为：强度、塑性、韧性、硬度和疲劳强度（断裂韧性）等。
这些性能指标均是通过一定的试验方法测试出来的。
1、强度指金属在受到外力作用时，抵抗变形和破坏的能力。
强度指标包括屈服强度（上屈服ReH、下屈服ReL,以前用σS表示。
对脆性材料用规定值Rp0.2表示）、抗拉强度（Rm,以前用σb表示）。
金属的强度以拉伸试验方法获得。
2、塑性指金属在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。
塑性指标包括伸长率A和断面收缩率Z。
3、硬度指金属表面抵抗外物压入的能力，即材料抵抗塑性变形的能力。
硬度指标有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRC）、维氏硬度（HV）。
4、冲击韧性指材料抵抗冲击外力而不破坏的能力。
冲击韧性AK指标有梅氏（αK）、夏比或却贝（CV）。
5、疲劳强度指金属材料在无限多次交变载荷的作用下不致引起破裂的最大应力。
特种设备用钢材及焊接基础知识(通用版)
( 安全管理 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改特种设备用钢材及焊接基础知识(通用版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process特种设备用钢材及焊接基础知识(通用版)(一)承压类特种设备用钢钢材是制造承压类特种设备的主要材料。
钢材的质量及性能的好坏对于承压类特种设备安全运行，有着重要的影响和作用。
1．按钢中所含化学成分分按钢中所含化学成分可以将钢分成碳素钢和合金钢两大类：2．按金相组织分钢材经正火处理后所得金相组织不同，可分为珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢、铁索体钢。
钢在加热或冷却中没有相变，始终保持铁素体组织，此种钢称为铁素体钢。
高铬钢即属于铁素体钢，具有较高的抗氧化能力。
碳在α-Fe中的固溶体称为铁素体，用符号F表示。
(二)金属的机械性能所谓金属的机械性能是指在一定的温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力，如强度、硬度、塑性、韧性等，也称力学性能。
以低碳钢为例，金属材料受拉伸外力作用引起的变形过程可分3个阶段，即弹性变形、塑性变形、断裂变形3个阶段。
由拉伸试验可获得强度和塑性指标。
1．强度金属强度是指在外力作用下，抵抗变形和破坏的能力。
应用最普遍的是强度指标。
强度指标主要是屈服极限(σs或σ0．2)和抗拉强度极限(σb)。
2．塑性金属的塑性是指在外力作用下，能引起永久变形而不发生破裂，并在外力取消后，仍能保持变形后形状的能力。
材料的塑性值也可通过拉伸试验测得，通常用伸长率δ(延伸率)和断面收缩率ψ来表示。
3．冲击韧性金属的冲击韧性即为在冲击力作用下，抑制变形和断裂的能力。
特种设备基础知识
特种设备基础知识一、锅炉1)工作原理锅炉由“锅”和“炉”以及相配套的附件、自控装置、附属设备组成。
“锅”是指锅炉接受热量，并将热量传给水的受热面系统，是锅炉中储存或输送锅水或蒸汽的密闭受压部分。
“锅”主要包括：锅筒(或锅壳)、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、对流管束及集箱等。
“炉”是指燃料燃烧产生高温烟气，将化学能转化为热能的空间和烟气流通的通道——炉膛和烟道。
“炉”主要包括：燃烧设备和炉墙等。
2)工作特性(1)爆炸的危害性。
锅炉具有爆炸性。
锅炉在使用中发生破裂，使内部压力瞬时降至等于外界大气压的现象叫爆炸。
(2)易于损坏性。
锅炉由于长周期运行在高温高压的恶劣工况下，因而经常受到局部损坏，如不能及时发现处理，会进一步导致重要部件和整个系统的全面受损。
(3)使用的广泛性。
由于锅炉为整个社会生产、生活提供能源和动力，因而其应用范围极其广泛。
(4)连续运行性。
锅炉一旦投用，一般要求连续运行，不能任意停用；否则，会影响一条生产线、一个厂，甚至一个地区的生活和生产，其间接经济损失巨大，有时还会造成恶劣的后果。
3)锅炉的分类(1)按用途分为：电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉、机车锅炉，船舶锅炉等。
(2)按锅炉产生的蒸汽压力和蒸发量分为：高压锅炉、中压锅炉、低压锅炉及大型、中型、小型锅炉。
工业锅炉一般是小型低压锅炉，电站锅炉一般为大中型、中高压锅炉。
(3)按载热介质分为：蒸汽锅炉、热水锅炉和有机热载体锅炉。
(4)按热能来源分为：燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、废热锅炉。
(5)按锅炉结构分为：锅壳式锅炉、水管锅炉。
(6)在燃煤锅炉中按燃烧方式分为：·层燃炉、沸腾炉、煤粉炉(室燃炉)。
层燃炉又分手烧炉、链条炉、往复炉、抛煤机炉、振动炉排炉。
(7)按蒸发段工质循环动力分为：自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。
3．锅炉安全附件1)安全阀安全阀是锅炉上的重要安全附件之一，它对锅炉内部压力极限值的控制及对锅炉的安全保护起着重要的作用。
认识特种设备常用钢材
认识特种设备常用钢材偶尔会翻阅一些特种设备行业的相关标准规范，发现在相当一部分的标准规范中，对特种设备用钢材，存在一些不规范的描述，个别编写人员存在认知的误区。
今天对特种设备行业常用钢材方面的基础知识，做一个简单介绍，以供特检行业人员相互交流，不足之处，欢迎批评指正。
八大类特种设备，属于机械行业，设备中占比重最大的就是钢材，常用的材料Q235、20钢、45钢、40Cr、Q355，分别是什么类型的钢？这些钢材都用在特种设备的什么地方？普通碳素结构钢和优质碳素结构钢是按照什么区分的？钢材牌号中的数字代表着什么含义？钢材的正确读法和写法？本文主要围绕以上几个问题展开。
1、碳素钢钢，是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称。
钢的化学成分可以有很大变化，只含碳元素的钢称为碳素钢（碳钢）或普通钢，含碳量约0.05%～0.70%，个别可高达0.90%，不含其他合金元素（残余元素除外）；含碳量大于2%的铁合金是铸铁。
那么含碳量介于碳素钢和铸铁之间的铁碳合金是什么呢？是碳素工具钢，这种钢材特种设备行业不常用，不再累述。
2、碳素钢分类素钢按照含碳量不同可分为三类：•低碳钢（C≤0.25%）•中碳钢（C为0.25-0.6%）•高碳钢（C＞0.6%）碳素钢按照品质可分为：•普通碳素钢•优质碳素钢普通碳素钢：含杂质较多，价格低廉，用于对性能要求不高的地方。
用途很多，用量很大，制造承受静载荷的各种金属构件及不重要不需要热处理的机械零件和一般焊接件。
优质碳素结构钢：钢质纯净，杂质少，力学性能好，可经热处理后使用。
3、碳素钢和优质碳素钢的区分含碳量不是区分碳素钢和优质碳素钢的指标，即碳素钢和优质碳素钢都有低碳钢、中碳钢和高碳钢三大类。
碳素结构钢和优质碳素结构钢是按照杂质含量区分的，而不是含碳量。
那么就出现另一个问题，哪些元素称为杂质？答案是硫和磷，即有害杂质P、S的量及非金属夹杂。
硫（Sulfur）：通常硫是有害元素，使钢热脆性大，含量限制在0.05%以下。
特种设备用钢材及焊接基础知识简易版
In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编订：XXXXXXXX20XX年XX月XX日特种设备用钢材及焊接基础知识简易版特种设备用钢材及焊接基础知识简易版温馨提示：本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。
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(一)承压类特种设备用钢钢材是制造承压类特种设备的主要材料。
钢材的质量及性能的好坏对于承压类特种设备安全运行，有着重要的影响和作用。
1．按钢中所含化学成分分按钢中所含化学成分可以将钢分成碳素钢和合金钢两大类：2．按金相组织分钢材经正火处理后所得金相组织不同，可分为珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢、铁索体钢。
钢在加热或冷却中没有相变，始终保持铁素体组织，此种钢称为铁素体钢。
高铬钢即属于铁素体钢，具有较高的抗氧化能力。
碳在α-Fe中的固溶体称为铁素体，用符号F表示。
(二)金属的机械性能所谓金属的机械性能是指在一定的温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力，如强度、硬度、塑性、韧性等，也称力学性能。
以低碳钢为例，金属材料受拉伸外力作用引起的变形过程可分3个阶段，即弹性变形、塑性变形、断裂变形3个阶段。
由拉伸试验可获得强度和塑性指标。
1．强度金属强度是指在外力作用下，抵抗变形和破坏的能力。
应用最普遍的是强度指标。
强度指标主要是屈服极限(σs或σ0．2)和抗拉强度极限(σb)。
2．塑性金属的塑性是指在外力作用下，能引起永久变形而不发生破裂，并在外力取消后，仍能保持变形后形状的能力。
特种设备焊接知识
特种设备的分类、特点和焊接要求2011年01月25日来源：中国特种设备焊工考试信息网特种设备的分类特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆。
锅炉，是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设备，其范围规定为容积大于或者等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于0.1MPa（表压），且额定功率大于或者等于0.1MW的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。
压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa·L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶；氧舱等。
压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。
电梯，是指动力驱动，利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级（踏步），进行升降或者平行运送人、货物的机电设备，包括载人（货）电梯、自动扶梯、自动人行道等。
起重机械，是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于或者等于0.5t的升降机；额定起重量大于或者等于1t，且提升高度大于或者等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。
客运索道，是指动力驱动，利用柔性绳索牵引箱体等运载工具运送人员的机电设备，包括客运架空索道、客运缆车、客运拖牵索道等。
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In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.
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特种设备用钢材及焊接
基础知识(正式版)
特种设备用钢材及焊接基础知识(正
式版)
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材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
(一)承压类特种设备用钢
钢材是制造承压类特种设备的主要材料。
钢材的
质量及性能的好坏对于承压类特种设备安全运行，有
着重要的影响和作用。
1．按钢中所含化学成分分
按钢中所含化学成分可以将钢分成碳素钢和合金
钢两大类：
2．按金相组织分
钢材经正火处理后所得金相组织不同，可分为珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢、铁索体钢。
钢在加热或冷却中没有相变，始终保持铁素体组织，此种钢称为铁素体钢。
高铬钢即属于铁素体钢，具有较高的抗氧化能力。
碳在α-Fe中的固溶体称为铁素体，用符号F表示。
(二)金属的机械性能
所谓金属的机械性能是指在一定的温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力，如强度、硬度、
塑性、韧性等，也称力学性能。
以低碳钢为例，金属材料受拉伸外力作用引起的变形过程可分3个阶段，即弹性变形、塑性变形、断裂变形3个阶段。
由拉伸试验可获得强度和塑性指标。
1．强度
金属强度是指在外力作用下，抵抗变形和破坏的能力。
应用最普遍的是强度指标。
强度指标主要是屈服极限(σs或σ0．2)和抗拉强度极限(σb)。
2．塑性
金属的塑性是指在外力作用下，能引起永久变形而不发生破裂，并在外力取消后，仍能保持变形后形状的能力。
材料的塑性值也可通过拉伸试验测得，通常用伸长率δ(延伸率)和断面收缩率ψ来表示。
3．冲击韧性
金属的冲击韧性即为在冲击力作用下，抑制变形和断裂的能力。
它还是金属材料在塑性变形范围内吸收能量的能力，因此，也可按冲击值的大小来衡量材料的塑性。
目前国内外广泛采用一次摆锤弯曲试验，缺口型式有夏比(U)和夏比(V)两种。
表示冲击韧性的参数也有两种，一种是以冲断试样消耗的冲击功
Ak(单位：J)表示；另一种是以单位缺口处断面所耗的冲击功ak(单位：J／cm2)表示。
目前压力容器钢
板全部改为用夏比(V)冲击功(即AkV)作为冲击韧性验收标准。
只有少数压力容器锻件还用夏比(U)冲击值(即akU)作为冲击验收标准。
钢中气体含量较高或晶粒粗大，则韧性差。
根据冲击后断裂的形式，可以判断材料的质量及晶粒大小。
冲击韧性试验还能测定金属材料由韧性状态向脆性状态过渡的转变温度。
4．硬度
硬度是指金属材料抵抗更硬异物压入的能力。
硬度表明材料的耐磨性和切削加工的可能性。
一般说来，硬度较高，材料的耐磨性较好。
常用的硬度有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)、维氏硬度(HV)3种。
5．冷弯
冷弯性能是材料抵抗弯曲断裂能力的标志，它间接反映了材料的塑性。
这个试验既可检查钢的塑性好坏，也可以考核其加工工艺性能，也能暴露钢板受试面缺陷以及焊接接头的焊接缺陷。
6．断裂韧性
断裂韧性是反映材料对裂纹扩展的抵制能力。
对于中低强度钢的断裂韧性，目前较普遍采用临界裂纹张开位移(COD)值δc表示；对于高强钢的脆断问题，则应用材料的平面应变断裂韧性值Kic表示。
7．金属材料高温机械性能
炼油化工设备相当数量是在中等温度(＜350℃)和高温下使用。
中、高温压力容器通常以350℃分界；而金属材料机械性能概念中，通常高于室温均作高温对待。
(三)焊接
焊接是通过加热或加压或同时加热加压，使焊件连接部位形成原子结合的一种工艺加工方法。
承压类特种设备受压元件焊接中焊接方法有两大类：一类是熔焊，就是将焊件接头加热到熔化状态(不加压)完成焊接的方法；另一类是压焊，就是将焊
件接头施加压力(加热或不加热)完成焊接的方法。
每一类中都包括许多具体的焊接方法。
承压类特种设备受压元件中常用的焊接方法大多属熔焊，例如手工电弧焊，自动埋弧焊；手工钨极氩弧焊，自动气体保护焊，电渣焊等。
属于压焊的摩擦焊在电站锅炉制造的管子焊接中用得也较多。
1．手工电弧焊
1)特点
手工电弧焊是通过手工操纵焊条与焊件产生电弧，利用电弧热使焊件局部和焊条熔化形成熔池完成焊接的方法。
手工电弧焊的特点是，对材料和焊接位置适应性强，适于焊接碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈耐蚀钢等，适于锅炉制造、安装、修理中各种位置的焊接，设备简单，便于使用和维护；焊钳小，操作灵便；焊接质量受焊工操作技术水平的影响很大，对焊工操作技能要求较高，生产率较低，焊工的劳动强度较大；有些情况下焊接工作条件较差。
2)焊条
按施焊对象，焊条可分为碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、堆焊焊条等类别。
2．自动埋弧焊
1)特点
自动埋弧焊是通过机械操纵使电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。
自动埋弧焊的特点是，机械操纵受焊工操作技能的影响较手工焊小，电弧区保护效果较好。
如果焊接材料的质量稳定，焊接工艺参数正确，这种方法容易达到质量稳定且焊缝表面平滑美观；焊接电流大，焊接速度较快，生产效率高；电弧埋在焊剂层下没有飞溅，焊工不受弧光伤害，所以焊工劳动条件较好；没有焊条头及飞溅的损耗，焊件采用I形坡口的厚度范围比手工焊明显大，所以成本较低；因为是机械操纵，所以对坡口加工和焊件接头的装配要求严格，辅助工作较多；因焊接电流大，一般限于平焊位置进行焊接。
2)焊丝和焊剂
焊丝的作用主要是作为电极，传导电流引燃电弧，维持电弧燃烧；作为填充金属以形成焊缝；为焊缝金属补充合金元素。
焊剂的作用主要是：焊剂层以及熔化的焊剂使电弧空间和熔池与空气隔离，防止氧、氮气体侵入，并减少元素烧损，起到保护作用；焊剂中有的矿物质起到容易引弧并稳定电弧的作用；焊接过程中熔渣与熔化金属发生冶金反应，脱氧，去硫、磷，并且可向熔池过渡合金元素，起到合金化作用，使焊缝金属具有所需的力学性能、化学成分，并提高抗气孔和裂纹的能力；焊剂还可促使焊缝成形美观。
3．钨极氩弧焊
钨极氩弧焊是在氩气保护下在钨极与焊件之间引燃电弧并完成焊接的一种电弧焊方法。
钨极氩弧焊的特点是：由于用惰性气体氩进行保护，它不参加冶金反应，也不溶于熔化金属，有效地将电弧区与空气隔开，所以电弧稳定，熔池中的氢、氧、氮含量较易控制，因此不仅裂纹倾向较小而且焊缝质量高；电弧在气流压缩下燃烧；热量集中，容易使接头的根部焊透，并且熔池较小，热影响区较窄，焊接变形较小；电弧和熔池由氩气保护，明弧可见，熔池较小，可进行全位置焊接；对焊件的焊前清理工作要求严格。
4．熔化极气体保护焊
1)特点
熔化极气体保护焊就是在惰性或活性气体保护下采用熔化电极进行电弧焊的方法。
熔化极气体保护焊的特点是：如果采用富氩混合气体或氧气进行保护时，可以获得高质量的焊缝；适用的母材种类和厚度范围都比较宽，尤其是采用脉冲熔化极气体保护焊；电流密度大，热量集中，熔敷效率高，焊接速度较快，所以生产效率较高；弧光强，烟气较大，二氧化碳作保护气体焊接时飞溅较大，应注意防护；对焊件的焊前清理工作要求较严格，尤其是富氩或氩气保护时。
2)焊丝和保护气体
熔化极气体保护焊的焊丝作用、分类、钢号，及其使用和管理与自动埋弧焊的焊丝相似，一般对焊丝表面的清理要求更严。
保护气体常用的有氩气、富氩混合气、二氧化碳气。
锅炉受压元件中很少用二氧化碳气，而较多用富氩混合气，常用的有不少于80％氩与不超过20％二氧化碳混合、98％氩与2％氧气混合等，混合气体保护使电弧稳定，焊缝成形美观，焊缝质量好。
混合气体可采用已混合好的瓶装气体，也可采用单种气体经混合器进行混合后用于焊接。
5．电渣焊
电渣焊是利用电流通过液态熔渣产生的电阻热将焊件与焊丝熔化进行焊接的一种熔焊方法。
电渣焊的特点是：可以一次焊成很厚的焊件而不需开坡口和多层焊，因此生产效率高；采用渣池保护，避免空气与熔池接触。
由于焊接速度较慢，因此熔池中的气体和杂质易于浮出，焊缝中气孔和夹渣很少；因为焊接速度较慢，焊件在高温停留时间较长，热影响区宽，近缝区晶粒粗大，塑性和韧性降低，所以焊件在焊后一般都进行正火热处理；焊剂消耗很少，焊缝化学成分的调整主要靠电极。
6．摩擦焊
摩擦焊是利用焊件表面互相摩擦产生的热使端面
达到热塑性状态，然后迅速顶锻而完成焊接的一种压焊方法。
摩擦焊的特点是：焊接过程快，生产率高；工艺参数自动控制，操作简单，焊接质量较好；适用的接头型式有限；对参数的测量和控制要求严格；用无损检测方法检查接头内部质量有一定困难。
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