奥氏体不锈钢压力容器的制造特点
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不锈钢酸洗与钝化规范——奥氏体不锈钢压力容器的酸洗钝化晨怡热管1 前言在我公司生产中,经常有不锈钢设备的制作,不锈钢设备由于接触到腐蚀性介质,会造成设备表面有明显的腐蚀痕迹及颜色不均匀的斑痕,因此对不锈钢设备表面的处理尤为关键,不锈钢设备表面的钝化处理就是一个重要环节。
设备表面钝化膜形成不完善,与铁离子接触造成污染,在使用过程中就会出现锈蚀现象,造成运行介质指标变化等。
下面就奥氏体不锈钢设备表面的酸洗钝化处理原理及实际操作的常规工艺过程谈一些看法,以供有关人员参考。
2 概述奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,而且还有良好的冷热加工性能,因此被广泛地用于制造各类具有防腐蚀要求的压力容器,奥氏体不锈钢表面的钝化膜,对其耐腐蚀有很大影响。
奥氏体不锈钢的钝化膜主要是通过对其表面进行酸洗钝化处理得来的。
3 酸洗钝化的原理3.1钝化:金属经氧化性介质处理后,其腐蚀速度比原来未处理前有显著下降的现象称金属的钝化。
其钝化机理主要可用薄膜理论来解释,即认为钝化是由于金属与氧化性介质作用,作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能中固地附在金属表面上的钝化膜。
这层膜成独立相存在,通常是氧和金属的化合物。
它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用,防止金属与腐蚀介质直接接触,从而使金属基本停止溶解。
奥氏体不锈钢经氧化性介质处理后其表面能形成满足上述要求的钝化膜,但该钝化膜在起活化作用的Cl-、Br-、F-等卤素离子作用下,极易受到破坏。
这也就是虽经酸洗钝化处理的奥氏体不锈钢压力容器在进行水压试验后若不能将水渍除干净,但应控制水的Cl-含量不超过25ppm的原因之一。
另外并非任何金属的氧化膜都可视作钝化膜,如碳钢在高温氧化后形成的氧化膜由于不能满足牢固地附在金属表面的要求而不能充作钝化膜。
对于奥氏体不锈钢一般采用氧化性强的以硝酸为主剂的溶液来进行处理,为确保钝化处理的效果,在钝化前先对被钝化表面进行酸洗处理。
不锈钢简介所有金属都和大气中的氧气进行反应,在表面形成氧化膜。
不幸的是,在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,最终形成孔洞。
可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保护仅是一种薄膜。
如果保护层被破坏,下面的钢便开始锈蚀。
耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。
又称不锈耐酸钢。
实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。
由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。
不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。
铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素,当钢中含铬量达到12%左右时,铬与腐蚀介质中的氧作用,在钢表面形成一层很薄的氧化膜(自钝化膜),可阻止钢的基体进一步腐蚀。
除铬外,常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等,以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。
1、压力容器常用不锈钢及其焊接性压力容器常用不锈钢按其钢的组织不同可分为四类,即奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体一铁素体双相不锈钢。
1.1奥氏体不锈钢及其焊接性奥氏体不锈钢含铬大于18%,还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。
综合性能好,可耐多种介质腐蚀,是应用最广泛的不锈钢,以高Cr-Ni型最为普遍。
目前奥氏体不锈钢大致可分为Crl8-Ni8型、Cr25-Ni20型、Cr25-Ni35型。
奥氏体不锈钢有以下焊接特点:①焊接热裂纹奥氏体不锈钢由于其热传导率小,线膨胀系数大,因此在焊接过程中,焊接接头部位的高温停留时间较长,焊缝易形成粗大的柱状晶组织,在凝固结晶过程中,若硫、磷、锡、锑、铌等杂质元素含量较高,就会在晶间形成低熔点共晶,在焊接接头承受较高的拉应力时,就易在焊缝中形成凝固裂纹,在热影响区形成液化裂纹,这都属于焊接热裂纹。
防止热裂纹最有效的途径是降低钢及焊材中易产生低熔点共晶的杂质元素和使铬镍奥氏体不锈钢中含有4%~12%的铁素体组织。
奥氏体不锈钢应变强化压力容器试验应变强化技术最早于20世纪50年代由瑞典Avesta公司提出,随后被澳大利亚借鉴。
由于当时尚缺乏足够的使用经验,,在这以后的20多年间,世界上其他各国对此技术持谨慎态度,主要原因是大多数国家现行的压力容器标准都较应变强化技术保守,因此,出于安全的考虑,大部分国家对应变强化技术都采取限制性的使用,且制定的使用条件较为苛刻。
近十年来,随着成功使用的案例和使用中积累的工程经验越来越多,英国标准学会、美国机械工程是学会等一些权威标准机构相继采纳应变强化技术设计制造奥氏体不锈钢压力容器,但使用的范围仅限于壁厚小于30mm薄壁容器,且只限定在低温环境下使用。
鉴于我国尚无奥氏体不锈钢应变强化技术的国家标准和行业标准,为了规范该项技术在压力容器中的应用,国家质量监督检验检疫总局发文委托全国锅炉压力容器标准化技术委员会开展奥氏体不锈钢应变强化技术制造深冷压力容器的技术评审。
国内相关的研究已经开展起来。
0 奥氏体不锈钢材料具有良好的塑性,如S30408(06Crl9Nil0)S31608(06Cr17Ni12Mo2)等的断后伸长率可在40%以上。
奥氏体不锈钢材料在保持材料本身特性的同时,通过采取特殊的应变强化处理可以显著提高其屈服强度,直观地说,也就是牺牲部分塑性储备(可通过试验验证韧塑性的变化)换取较高的屈服强度,如06Crl9Nil0等奥氏体不锈钢的断后伸长率可在40%以上,牺牲部分(如10%以内)仍可保有足够塑性储备,这是应变强化理论成立的基本依据。
下面图1和图2是碳钢材料和不锈钢材料试验后的应力—应变曲线,通过图1碳钢应力—应变曲线和图2奥氏体不锈钢应力—应变曲线的比较,可以看到碳钢材料在拉伸状态下,当拉伸应力达到屈服强度σL时,如继续施加拉力,拉伸曲线出现流动平台区域,此区域拉伸应力随着拉力的增大而不再增加,而变形则继续加大,也就是通常所说的屈服阶段。
在屈服强度σL以下为碳钢材料的弹性变形阶段。
应变强化技术在奥氏体不锈钢压力容器中的应用作者:陈威来源:《中国化工贸易·下旬刊》2018年第11期摘要:本文介绍了应变强化技术的机理,分析了应变强化技术应用于奥氏体不锈钢压力容器时的优点,以及该技术对奥氏体不锈钢压力容器性能的影响。
关键词:应变强化;奥氏体不锈钢;压力容器;轻型化压力容器的制造成本主要是由制造所消耗的材料数量和材料的价格来决定的,在保证容器安全性的前提下,如何降低容器的壁厚、减少容器的用材、减轻容器的质量,实现压力容器的轻型化,对于控制成本有着重要意义。
目前实现压力容器轻型化的方法主要包括提高材料的强度、选用较高的屈服强度、降低安全系数、采用分析设计[1]、采用结构优化设计、采用应变强化技术[2]等。
1 奥氏体不锈钢压力容器奥氏体不锈钢是深冷容器制造中最常使用的材料,具有良好的韧性、塑性和耐腐蚀性。
与此同时还具有非常好的耐低温性能,在低温工程领域获得广泛应用。
但是由于奥氏体不锈钢材料的屈服强度和抗拉强度的比值较低,通常在保证一定安全系数的前提下其许用应力值会比较小,这样设计出来的压力容器壁厚通常较大,安全裕量也过大,导致材料的实际承载能力没有很好地利用,进而造成压力容器的重量加大、材料浪费,制造成本显著增加。
然而,奥氏体不锈钢具有很好的应变强化的特性,变形时加工硬化的特点比较明显,且其应力-应变曲线没有明显的屈服平台,而是规定塑性延伸率为0.2%时的应力作为材料的屈服强度,因此,可以利用应变强化技术来提高屈服强度。
应变强化的本质就是利用材料的优良塑性,通过产生一定的塑性变形来提高屈服强度。
给奥氏体不锈钢材料施加一个外力载荷,当其塑性延伸率超过0.2%后继续加载至强化应力σk,然后卸载,卸载后产生的塑性变形将不可恢复;此时若给其重新加载,其应力应变曲线将发生变化,而是会沿着原来的卸载曲线而逆向线性增长,当应力超过σk时,才再次进入塑性阶段,此时σk相当于材料的新的屈服强度。
奥氏体不锈钢压力容器制造要求奥氏体不锈钢压力容器制造中,具体要求如下。
奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性,这与它的铬含量有关:当铬的质量分数达到10.5%~12%时,合金表面就能够形成一层致密的、具有保护性的钝化膜;一旦钝化膜遭到破坏且因局部含铬量低而难于自身修复时,其耐腐蚀性就会降低甚至丧失。
如果奥氏体不锈钢与铁离子接触,铁离子会吸附地钝化膜上,并形成原电池,引发电偶腐蚀。
如果奥氏体不锈钢与氯离子接触,钝化膜在穿透性很强的氯离子作用下极易遭到破坏,氯离子在奥氏体不锈钢表面形成众多、微细的腐蚀小坑,这些腐蚀小坑会加剧奥氏体不锈钢耐腐蚀性的降低。
制造企业在控制奥氏体不锈钢的铁离子,氯离子、碳素钢或低合金钢污染方法,具体要求如下。
1)应有奥氏体不锈钢板材、管材、封头、零件、半成品、成品专用的室内存放场地;且它们存放时不得与铁锈、碳素钢、低合金钢等接触。
2)应有专用的奥氏体不锈钢压力容器制造车间;制造环境应保持清洁、干燥,并严格控制灰尘;制造车间宜采用硬化水泥地面,地面清洁宜使用集清洗、吸干为一体的洗地设备。
3)制造过程中应避免奥氏体不锈钢表面机械损伤;在进行焊接或热切割前,在可能遭受飞溅物的奥氏体不锈钢表面应喷涂或涂敷防飞溅剂涂层。
4)奥氏体不锈钢钢板下料用的自动等离子切割机应专一使用,避免用其切割碳素钢、低合金钢,其切割水箱和内部托架应采用奥氏体不锈钢制造。
5)应将卷板机的碳素钢压辊进行表面处理,对于专一或经常卷制奥氏体不锈钢钢板的卷板机,应将其压辊进行不锈钢材料的表面堆焊;对于偶尔卷制奥氏体不锈钢钢板的卷板机,应清除压辊表面铁锈并采用衬垫(如铝箔等)将压辊与奥氏体不锈钢钢板隔离卷制。
6)材料标志移植和焊缝标记应采用无氯记号笔(不得采用钢印标记);容器的碳素钢抱箍在安装时应采用衬垫(如铝箔等),不得将碳素钢抱箍与奥氏体不锈钢直接接触;与奥氏体不锈钢筒体直接接触的滚轮架、滚轮宜采用聚氨酯材料(不得采用碳素钢和低合金钢材料);角向磨光机应采用不锈钢专用砂轮片(不得采用普通砂轮片);焊道清根或焊缝返修宜采用角向磨光机打磨(为防止渗碳,避免使用碳弧气刨);临时焊接于母材或与母材直接接触的组对用具和临时吊耳等,其焊接面、接触面应选用奥氏体不锈钢材料(不得采用碳素钢和低合金钢);吊装索具应采用吊带索具或不锈钢链条索具(避免采用碳素钢钢丝绳索具)等。
低温压力容器材料概述低温压力容器是指工作温度低于-70℃的压力容器,广泛应用于液化天然气、液氧、液氮等低温气体的储存和运输。
由于低温工况下材料的性能发生明显变化,因此需要选用具有良好低温性能的材料来制造低温压力容器。
本文将对低温压力容器材料进行概述。
低温压力容器材料主要包括低温钢、不锈钢、铝合金和聚合物材料等。
1. 低温钢:低温钢是目前制造低温压力容器最常用的材料之一。
常用的低温钢有普通低温钢和超低温钢两类。
普通低温钢具有较好的强度和韧性,在工作温度范围内具有良好的可焊性和耐腐蚀性。
超低温钢由于含有较高的镍和锰等合金元素,具有更佳的低温韧性和抗蠕变性。
2. 不锈钢:不锈钢具有良好的耐腐蚀和耐低温性能,被广泛应用于低温压力容器制造中。
常用的不锈钢材料有奥氏体不锈钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢等。
奥氏体不锈钢具有良好的强度和韧性,在低温下有较好的抗变形和抗裂纹扩展能力。
双相不锈钢由于具有良好的强度与韧性的平衡性能,在低温下使用更加安全可靠。
3. 铝合金:铝合金具有良好的低温强度和韧性,且重量轻、耐腐蚀性好,常用于低温容器的制造。
铝合金容器的内壁常会进行特殊的表面处理以提高其耐腐蚀性和降低表面温度。
4. 聚合物材料:聚合物材料由于具有优异的低温性能和抗腐蚀性,得到越来越多的应用。
常见的聚合物材料有聚丙烯、聚氨酯和聚乙烯等。
聚合物材料具有较低的导热性能,能够有效减少热量的传导,提高低温容器的绝热性能。
低温压力容器材料的选择需要综合考虑容器的工作条件、压力等级、介质特性以及经济性等因素。
不同材料具有不同的优缺点,在应用时需要根据具体情况进行选择。
在低温容器的制造过程中,还需要注意选材的可焊性、热膨胀系数的匹配性等问题,以确保容器的安全可靠性。
低温压力容器材料必须具有良好的低温性能和耐腐蚀性能,同时在制造工艺上要保证容器的健壮性和可焊性。
未来随着科学技术的发展,不断涌现出更加先进的低温容器材料,将为低温压力容器的制造提供更多的选择。
奥氏体铁素体不锈钢1.引言1.1 概述奥氏体、铁素体和不锈钢是金属材料领域中常见的概念。
它们在工业生产和日常生活中都起着重要的作用。
奥氏体和铁素体是铁碳合金中的两种重要组织结构,而不锈钢则是一种具有抗腐蚀性能的特殊钢材。
奥氏体是一种由铁和一定量的碳组成的金属组织结构。
它的特点是具有良好的塑性和韧性,能够很好地适应外力的作用。
同时,奥氏体具有较高的硬度和强度,因此在一些需要承受较大压力或负荷的结构材料中广泛应用。
奥氏体形成的条件包括高温下的快速冷却和添加合适的合金元素等。
铁素体是另一种常见的金属组织结构,主要由铁和碳组成。
与奥氏体相比,铁素体的硬度和强度较低,但具有较好的可加工性和可锻造性。
铁素体常用于制造一些需要加工成型的零件和构件。
它形成的条件为低温下的慢速冷却和碳含量较高。
不锈钢是一种合金材料,主要由铁、铬和少量的碳等元素组成。
它具有抗腐蚀性、耐热性和耐磨性等特点,常用于制作厨具、化工设备和建筑材料等。
根据其组织结构和耐腐蚀性能的不同,不锈钢可以分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和双相不锈钢等。
本文将详细介绍奥氏体、铁素体和不锈钢的定义、特点、形成过程以及在工业和生活中的应用领域。
通过对这些材料的深入了解,可以更好地理解金属材料的性能和应用,并为相关产业的发展提供参考和指导。
1.2 文章结构本文将从三个方面详细介绍奥氏体、铁素体和不锈钢的定义、特点、形成以及应用。
下面是文章的具体结构。
第二部分正文将重点介绍奥氏体、铁素体和不锈钢。
首先,在2.1部分将详细阐述奥氏体的定义和特点。
我们将介绍奥氏体的晶体结构、化学成分以及其在不同条件下的形成方式。
此外,我们还将探讨奥氏体的应用领域,如在建筑、航空航天、汽车工业等方面的应用。
接着,在2.2部分,我们将对铁素体进行详细讲解。
我们将介绍铁素体的结构和成分,并探讨铁素体的形成机制。
此外,我们还将探讨铁素体在材料工程领域的广泛应用,包括在制造业、船舶、化工等领域中的应用。
奥氏体不锈钢压力容器的应变强化技术摘要:承压设备在能源行业中处于核心地位,其稳定可靠运行影响着石油、核电等产业的发展,而在承压设备的设计构造中,压力容器的应变强化技术发挥着非常重要的作用。
奥氏体不锈钢本身具备良好的综合性能,一般作为极端环境下压力容器的结构材料,不过考虑到其本身的较低的屈服强度,需要运用应变强化技术来进行强化。
关键词:奥氏体不锈钢;压力容器;应变强化技术;奥氏体不锈钢材料本身具有良好的韧性,但它的屈服强度比较低,而应变强化技术能够显著提升奥氏体不锈钢材料的屈服强度,节约材料。
奥氏体不锈钢压力容器的应变强化具有两种不同的模式:常温应变强化模式和低温应变强化模式。
一、奥氏体不锈钢压力容器1.奥氏体不锈钢压力容器的分类。
根据应变强化技术的不同方式,可以将奥氏体不锈钢压力容器分为两类:一类是常温应变强化模式,另一类是低温应变强化模式。
(1)常温应变强化模式。
顾名思义,常温应变强化模式是在常温状态下对奥氏体不锈钢容器进行水压强化。
具体的实施过程是将奥氏体不锈钢压力容器固定在一个鞍座上,然后向容器中注满水,最后将增压泵与奥氏体不锈钢压力容器的一端连接起来。
当达到强化压力的标准时进行保压,直到奥氏体不锈钢压力容器发生充分的变形塑形后,再将其卸载下来。
(2)低温应变强化模式。
奥氏体不锈钢压力容器的低温应变强化模式,最初是从航空航天领域对深冷容器轻量化的要求中发展进化出来的。
这种低温应变强化模式始于20世纪的中后期。
应变容器的性能会受到材料的结构设计、自身成分等因素的影响。
但是,低温应变强化模式具有一个很大的弊端,即由于进行低温应变强化过程中需要将奥氏体不锈钢压力容器完全浸入液氮环境中,而液氮环境所需要的成本太高。
因此,这种环境要求一定程度限制了奥氏体不锈钢压力容器的低温应变强化模式的推广发展。
2.奥氏体不锈钢压力容器的结构。
在最初研制压力容器的过程中,压力容器是由上、下两个半圆形球体拼接而成的,这两个半圆形球体的两端分别连接着两条接管。
双相不锈钢与奥氏体以及铁素体不锈钢的比较 所谓双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半,一般最少相的含量也许要达到30%。
由于两相组织的特点,通过正确控制化学成分和热处理工艺,使DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。
与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的优势如下:(1)屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多,且具有成型需要的足够的塑韧性。
采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%,有利于降低成本。
(2)具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力,即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力,尤其在含氯离子的环境中。
应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。
(3)在许多介质中应用最普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的 316L奥氏体不锈钢,而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性,再一些介质中,如醋酸,甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢,乃至耐蚀合金。
(4)具有良好的耐局部腐蚀性能,与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比,它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。
(5)比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低,和碳钢接近,适合与碳钢连接,具有重要的工程意义,如生产复合板或衬里等。
(6)不论在动载或静载条件下,比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力,这对结构件应付突发事故如冲撞,爆炸等,双相不锈钢优势明显,有实际应用价值。
与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的弱势如下:(1)应用的普遍性与多面性不如奥氏体不锈钢,例如其使用温度必须控制在250摄氏度以下。
(2)其塑韧性较奥氏体不锈钢低,冷,热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。
(3)存在中温脆性区,需要严格控制热处理和焊接的工艺制度,以避免有害相的出现,损害性能。
与铁素体不锈钢相比,双相不锈钢的优势如下:(1)综合力学性能比铁素体不锈钢好,尤其是塑韧性,不象铁素体不锈钢那样对脆性敏感。
(2)除耐应力腐蚀性能外,其他耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。
奥氏体强度硬度
奥氏体是一种在较高温度下形成的铁基合金中的固溶体组织,它具有面心立方晶体结构。
奥氏体不锈钢通常硬度较低至中等,在未经硬化处理的条件下,其硬度范围大约在HRC 30-40之间。
这是因为奥氏体不锈钢以其良好的韧性和延展性著称,而非高硬度。
然而,经过冷加工(如冷拉、冷轧)后,亚稳定型奥氏体不锈钢可以获得较高的强度和硬度,但依然保持一定的韧性。
另外,通过热处理工艺,例如固溶处理后再进行时效处理,可以进一步提高某些奥氏体不锈钢的力学性能,其硬度可能达到HRC 48-52左右。
如果需要更高的表面硬度,还可以采用表面硬化处理,比如表面氮化或镀硬铬等方法,这样可以使表面硬度提升到HRC 60-70左右。
S34700奥氏体不锈钢为例,其固溶处理状态下的物理性能表现为屈服强度≥205 N/mm²,抗拉强度≥520 N/mm²,说明其具有相当高的强度水平,而硬度HB≤187,这里的硬度值指的是布氏硬度(Brinell Hardness)。
总体来说,奥氏体不锈钢的硬度和强度特性取决于具体的合金成分和所采用的制造与处理工艺。
不锈钢酸洗与钝化规范——奥氏体不锈钢压力容器的酸洗钝化晨怡热管1 前言在我公司生产中,经常有不锈钢设备的制作,不锈钢设备由于接触到腐蚀性介质,会造成设备表面有明显的腐蚀痕迹及颜色不均匀的斑痕,因此对不锈钢设备表面的处理尤为关键,不锈钢设备表面的钝化处理就是一个重要环节。
设备表面钝化膜形成不完善,与铁离子接触造成污染,在使用过程中就会出现锈蚀现象,造成运行介质指标变化等。
下面就奥氏体不锈钢设备表面的酸洗钝化处理原理及实际操作的常规工艺过程谈一些看法,以供有关人员参考。
2 概述奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,而且还有良好的冷热加工性能,因此被广泛地用于制造各类具有防腐蚀要求的压力容器,奥氏体不锈钢表面的钝化膜,对其耐腐蚀有很大影响。
奥氏体不锈钢的钝化膜主要是通过对其表面进行酸洗钝化处理得来的。
3 酸洗钝化的原理3.1钝化:金属经氧化性介质处理后,其腐蚀速度比原来未处理前有显著下降的现象称金属的钝化。
其钝化机理主要可用薄膜理论来解释,即认为钝化是由于金属与氧化性介质作用,作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能中固地附在金属表面上的钝化膜。
这层膜成独立相存在,通常是氧和金属的化合物。
它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用,防止金属与腐蚀介质直接接触,从而使金属基本停止溶解。
奥氏体不锈钢经氧化性介质处理后其表面能形成满足上述要求的钝化膜,但该钝化膜在起活化作用的Cl-、Br-、F-等卤素离子作用下,极易受到破坏。
这也就是虽经酸洗钝化处理的奥氏体不锈钢压力容器在进行水压试验后若不能将水渍除干净,但应控制水的Cl-含量不超过25ppm的原因之一。
另外并非任何金属的氧化膜都可视作钝化膜,如碳钢在高温氧化后形成的氧化膜由于不能满足牢固地附在金属表面的要求而不能充作钝化膜。
对于奥氏体不锈钢一般采用氧化性强的以硝酸为主剂的溶液来进行处理,为确保钝化处理的效果,在钝化前先对被钝化表面进行酸洗处理。
奥氏体不锈钢铁素体奥氏体不锈钢和铁素体是两种常见的金属材料,在工程领域中广泛应用。
本文将介绍奥氏体不锈钢和铁素体的特点、应用以及它们之间的区别。
一、奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢是一种合金钢,主要由铁、铬、镍等元素组成。
它的特点是具有良好的耐腐蚀性、高强度和优异的机械性能。
奥氏体不锈钢具有优良的耐酸、耐碱和耐氧化性能,常用于制造化学容器、压力容器、食品加工设备等。
1. 特点奥氏体不锈钢具有很高的抗拉强度和硬度,同时具备良好的韧性和塑性。
它具有较高的耐腐蚀性,能在恶劣环境下长期使用而不受损。
此外,奥氏体不锈钢还具备一定的耐磨性和耐热性,能够应对高温环境下的工作。
2. 应用奥氏体不锈钢广泛应用于化工、石油、医药、食品等行业。
它可以用于制造储罐、管道、酸碱槽、反应器等设备。
奥氏体不锈钢还可以用于制造食品加工设备、厨具等,因为它不会对食物产生任何有害物质。
二、铁素体铁素体是一种由铁构成的金属,它是由铁原子通过特定的结构排列而形成的。
铁素体具有良好的塑性和可加工性,但在耐腐蚀性方面稍逊于奥氏体不锈钢。
铁素体常用于制造建筑结构、汽车零部件、家具等。
1. 特点铁素体的主要特点是具有良好的韧性和可塑性,容易加工成形,并且具有较高的强度。
然而,铁素体在腐蚀环境下容易发生生锈,所以在一些要求高耐腐蚀性的场合不适宜使用。
2. 应用铁素体广泛应用于建筑、汽车制造、机械制造等领域。
它可以用于制造桥梁、楼房、汽车车身等结构件。
此外,铁素体还可以用于制造家具、厨具等日常用品。
三、奥氏体不锈钢与铁素体的区别奥氏体不锈钢和铁素体在成分、性能和应用等方面存在一些区别。
首先,在成分上,奥氏体不锈钢主要由铁、铬、镍等元素组成,而铁素体仅由铁组成。
其次,在性能上,奥氏体不锈钢具有较高的耐腐蚀性和强度,而铁素体在腐蚀环境下容易生锈。
最后,在应用上,奥氏体不锈钢常用于制造化学容器、压力容器、食品加工设备等,而铁素体适用于制造建筑结构、汽车零部件及家具等。
奥氏体不锈钢压力容器制造工艺规程1、范围本标准规定了奥氏体不锈钢及复层为奥氏体不锈钢(以下简称不锈钢)制压力容器及零部件的制造单位在制造管理中所必须遵守的基本要求。
本标准适用于制造不锈钢压力容器及不锈钢压力容器零部件的部门单位。
不锈钢压力容器的制造除应符合相应产品标准和《锅炉压力容器安全监察暂行条例》及其实施细则、《压力容器安全技术监察规程》、《液化气体汽车安全监察规程》、《液化气体铁路罐车安全监察规程》及经规定程序批准的产品图样、技术文件外,还应符合本标准的规定。
2、用文件GB150-1998 钢制压力容器GB1031-83 表面粗糙度参数及其数值GB4334.1-84 不锈钢10%的草酸侵蚀试验方法GB4334.2-84 不锈钢硫酸——硫酸铁腐蚀试验方法GB4334.3-84 不锈钢65%的硝酸腐蚀试验方法GB4334.4-84 不锈钢硝酸——氢氟酸腐蚀试验方法GB4334.5-84 不锈钢硫酸——硫酸铜腐蚀试验方法JB4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定JB/T4709-2000 钢制压力容器焊接规程原国家质量技术监督局颁发1999版《压力容器安全技术监察规程》。
3.3加工成型及焊接3.3.1批量生产必须按样板划线,样板可用镀锌铁皮制成。
3.3.2划线应在清洁的木板或光洁的平台上进行,加工过程中不能去除的不锈金刚材料表面严禁用钢针划线或打冲印。
3.3.3下料时,应将不钢锈金刚原材料移至专用场地用等离子切割或机械切割方法下料。
用等离子切割方法下料或开孔的板材,如切割后尚需焊接,则要去除割口处的氧化物至显露金属光泽。
当利用机械切割方法时,下料前应将机床清理干净,为防止板材表面划伤,压脚上应包橡胶等软质材料。
严禁在不锈钢材料垛上直接切割下料。
3.3.4板材的剪口和边缘不应有裂缝、压痕、撕裂等现象。
3.3.5剪好的材料应整齐地堆放在底架上,以便连同底架吊运,板间须垫橡胶、木板、毯子等软质材料,以防损伤表面。
不锈钢酸洗与钝化规范——奥氏体不锈钢压力容器的酸洗钝化晨怡热管1 前言在我公司生产中,经常有不锈钢设备的制作,不锈钢设备由于接触到腐蚀性介质,会造成设备表面有明显的腐蚀痕迹及颜色不均匀的斑痕,因此对不锈钢设备表面的处理尤为关键,不锈钢设备表面的钝化处理就是一个重要环节。
设备表面钝化膜形成不完善,与铁离子接触造成污染,在使用过程中就会出现锈蚀现象,造成运行介质指标变化等。
下面就奥氏体不锈钢设备表面的酸洗钝化处理原理及实际操作的常规工艺过程谈一些看法,以供有关人员参考。
2 概述奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,而且还有良好的冷热加工性能,因此被广泛地用于制造各类具有防腐蚀要求的压力容器,奥氏体不锈钢表面的钝化膜,对其耐腐蚀有很大影响。
奥氏体不锈钢的钝化膜主要是通过对其表面进行酸洗钝化处理得来的。
3 酸洗钝化的原理3.1钝化:金属经氧化性介质处理后,其腐蚀速度比原来未处理前有显著下降的现象称金属的钝化。
其钝化机理主要可用薄膜理论来解释,即认为钝化是由于金属与氧化性介质作用,作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能中固地附在金属表面上的钝化膜。
这层膜成独立相存在,通常是氧和金属的化合物。
它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用,防止金属与腐蚀介质直接接触,从而使金属基本停止溶解。
奥氏体不锈钢经氧化性介质处理后其表面能形成满足上述要求的钝化膜,但该钝化膜在起活化作用的Cl-、Br-、F-等卤素离子作用下,极易受到破坏。
这也就是虽经酸洗钝化处理的奥氏体不锈钢压力容器在进行水压试验后若不能将水渍除干净,但应控制水的Cl-含量不超过25ppm的原因之一。
另外并非任何金属的氧化膜都可视作钝化膜,如碳钢在高温氧化后形成的氧化膜由于不能满足牢固地附在金属表面的要求而不能充作钝化膜。
对于奥氏体不锈钢一般采用氧化性强的以硝酸为主剂的溶液来进行处理,为确保钝化处理的效果,在钝化前先对被钝化表面进行酸洗处理。
奥氏体不锈钢压力容器的制造特点
发表时间:2019-08-07T10:29:33.610Z 来源:《基层建设》2019年第15期作者:陆晾晾[导读] 摘要:自21世纪以来,我国不锈钢产量一直在上升。
江苏省特种设备安全监督检验研究院江苏南京 210000摘要:自21世纪以来,我国不锈钢产量一直在上升。
随着不锈钢总产量的增加,奥氏体不锈钢的比例逐渐上升,占总产量的三分之二以上。
这种变化导致奥氏体不锈钢血管在压力下的价格上升。
虽然提高奥氏体不锈钢流动性材料的强度,但可以节省材料以达到奥氏体不锈钢压力容器的目标。
关键词:奥氏体不锈钢压力容器;制造特点;前言:随着科学技术的快速发展,经济和社会压力容器钢应用在许多领域取得的成果和显著的需求:压力容器设备,核能,石油和天然气产量不断增加,但在大型压力容器金属材料需求较高,尤其需要特殊条件下压力升高。
设备的可靠性,制造成本很高。
最广泛使用的低温压力容器从奥氏体不锈钢,但由于奥氏体不锈钢材料本身具有低抗弯强度,如果按照现有的设计标准,这可能引起奥氏体不锈钢钢钢材料,具有负载特性不能完全披露,同时生产成本相对较高,轻型建筑是解决奥氏体不锈钢压力容器问题的主要方法。
一、奥氏体不锈钢压力容器
1.奥氏体外壳是不锈钢的。
在最初的压力下,被两个半圆球体连接起来,这些球体是由两个半圆球体的两端连接起来的。
这种设计的好处是,当一个变形和放大的过程发生时,压力容器的所有部分都有相同的力,使球均匀膨胀,从而不会对压力容器本身造成太大损害。
弯曲放大技术的一个特点是它很容易改变容器的形状。
因此,当变形增强技术开始对奥氏体不锈钢材料起作用时,压力下的几乎都是由盖子和圆柱体构成的。
在不同的压力条件下,压力容器的最大变形通常发生中部。
温度变形的模型是在温度下从奥氏体不锈钢中增加压力。
具体的执行过程是在马鞍压力下加固奥氏体不锈钢容器,然后将水倒进容器中,最后将增压泵与奥氏体不锈钢的一端连接起来。
在执行加压规则时,确保保持压力,直到奥氏体不锈钢外壳完全变形,然后移除。
因此,这些环境要求在一定程度上限制了奥氏体不锈钢压力下变形模式的传播。
2.奥氏体不锈钢压力容器的测控方法。
奥氏体压力容器的测量和控制方法是在高温变形模式下由不锈钢制成的不锈钢。
奥氏体不锈钢压力容器通常通过电压控制。
根据高压下的压力,计算出特定的适应压力,并通过多任务自动化控制系统来控制这一过程。
这个系统不仅减少了对手工管理经验的依赖,而且在一定程度上提高了处理效率。
(2)在低温变形模式下,用不锈钢测量和控制压力容器的方法。
在压力下,由不锈钢制成的通常使用直径控制方法。
因为这个过程必须考虑问题,恢复弹性模内径必须最大直径奥氏体不锈钢压力容器,所以当奥氏体不锈钢压力容器壳体上,最明显的部分变形接触模具,然后固定具体值压力在此刻。
随着制造技术的发展,不锈钢的压力产生了一个二维尺寸控制系统。
这种控制不仅简化了制造过程,而且调节了模具的大小,还制造了一系列直径不同的容器。
二、奥氏体不锈钢压力容器的制造特点
1.奥氏体不锈钢材料易受铁离子、氯离子、碳钢或低合金钢的污染。
奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性,这与它的铬含量有关:当铬含量达到10.5%-12%时,可以在合金表面形成致密的保护性钝化膜;钝化膜一旦被破坏,由于局部铬含量较低,使钝化膜难以修复,其耐蚀性会降低甚至丧失。
如果奥氏体不锈钢与铁离子接触,铁离子就会吸附在钝化膜上,形成电偶电池,造成电偶腐蚀。
当奥氏体不锈钢与氯离子接触时,在氯离子的作用下,钝化膜容易被破坏,具有较强的穿透性。
奥氏体不锈钢表面形成许多细小的腐蚀坑。
这些腐蚀坑会加剧奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的下降。
如果奥氏体不锈钢与碳钢或低压钢直接接触,碳钢钢和低压钢很容易在空气中生锈,高铁离子腐蚀可能导致奥氏体不锈钢。
还有一种理论认为,碳钢或低合金钢颗粒,粘在奥氏体不锈钢表面,会导致奥氏体不锈钢腐蚀。
在处理奥氏体不锈钢污染时,企业必须:必须有奥氏体不锈钢、管道、填充物、零件、半成品、特殊存储设施的成品,不得与锈蚀、碳钢、低压钢等接触。
必须有一种特殊的奥氏体外壳,在车间压力下不锈钢容器;生产环境必须干净、严格控制灰尘;生产车间必须使用地面上的水泥,净化土地必须集中和干燥,作为单一的地面清洁设备。
在生产过程中,不锈钢表面应避免在焊接或切割前受到损害,不锈钢表面可喷洒,应涂上防污涂层或涂层。
奥氏体不锈钢不锈钢应专门用于自动等离子切割,以避免碳钢切割、低压钢、钢瓶和内支架必须由奥氏体不锈钢制成。
悬架夹应使用带有聚氨酯夹子的不锈钢特殊装置;运输平台必须有奥氏体不锈钢外壳或叉子外壳;水压试验水泵必须由不锈钢奥氏体制成;焊接夹具必须由铜夹具(不使用碳钢夹具)制成。
2.缝合线有很大的弯曲,容易发现热裂纹缺陷和应力腐蚀,晶体间腐蚀,低温脆弱性。
奥氏体不锈钢的热力学特征:小热传导系数,大线性膨胀系数。
奥氏体不锈钢的热传导率约为碳钢的31%。
奥氏体不锈钢缝合的组织有一个特点:大谷物具有更大的方向性,对磷和硫磺的分离非常有利。
这种缝合线织物的特性,以及增加焊接电压的叠加,使得奥氏体不锈钢在焊接过程中很容易造成热裂纹缺陷。
此外,焊接电压升高的特性为压力下容器的腐蚀提供了必要的条件(也称为应力腐蚀)。
奥氏体不锈钢外壳的不锈钢外壳广泛应用于氩弧焊、熔剂层焊接和小洞等离子弧焊。
铜管接头纵向对接焊接应使用带有铜垫圈、冷却水循环和夹子的焊接机,这些焊接对热传导和操纵都非常有用。
如果条件允许的话,鼓后纵向焊接和环形焊接,选择低顶点等离子电弧焊接技术、低强度焊接、高质量、高效率无疑是最佳选择;快速焊接参数和多层技术。
封闭环内焊接不需要内部焊接或保护内部气体,通常需要单手弧形弧焊,使用永久内衬环。
3.由于不锈钢焊接管狭窄、直径、长度、周长、轴向角、直角、管孔位置等,不锈钢不锈钢产生的不锈钢血管很容易发现几何偏差的缺陷。
然而,局部尺寸的偏差也会使压力容器很难组装,很容易被强大的装置引起。
为了实现部分之间的平等,容器的压缩元素的组装不应该是困难的。
坚固的装配是用锤子、千斤顶等工具组装的。
强大的组装损害了材料的性能,增加了组装和焊接的剩余电压。
因此,规则和技术标准限制了硬组装。
为了应对焊缝变窄,减少焊缝的几何偏差,避免大规模组装,制造商必须采取以下措施:通过测试不同焊接过程和参数的强度和厚度,在不同的焊接过程和参数中,根据一定的挤压量和拖把量,保留足够数量的焊接接缝收缩。
纵向焊接后的鼓段应使用卷饼机进行第二次圆形,减少环的椭圆和角度;在质量控制方面,必须严格控制主要几何尺寸;只有确认尺寸符合蓝图要求,才能进行后续组装;不应该用大锤,上面有千斤顶的压力来组装;不锈钢锤子和用于冷工作的木制锤子必须控制在8磅以下。
结束语:高变形不锈钢材料的处理可以在一定程度上节省材料,减少运输和制造塔拉的能源损失。
特别是,更容易实现技术温度上升模型。
压力容器是一种特殊的设备,具有更安全、更危险的性质。
奥氏体不锈钢外壳,企业必须掌握不锈钢容器的不锈钢,采取有效的战略,确保奥氏体不锈钢的制造和使用质量和安全。
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