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锆制压力容器热处理及母材热处理试件的规定

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本文摘要:(由ai生成)
NB/T47011-2022《锆制压力容器》标准详细规定了锆材的热处理要求。对于封头、筒体、锥壳体及特定弯管,成形温度低于500℃时需退火处理并制备试件。其他受压元件可参考相应要求。紧固件加工后应退火,焊件根据材料类型进行不同热处理。预氧化处理可防止表面损伤。热处理工艺温度范围大,退火处理降低材料应力、提高塑性。这些规定确保锆制压力容器的性能与安全。



NB/T47011-2022《锆制压力容器》中关于材料热处理的要求比较分散,这里做一个整理和解释。

1、封头

   NB/T47011 第7.3.4.1 b/c条款讲 推荐封头采用热成形,成形温度一般不低于500℃;若成形温度低于500℃,成形后应进行退火处理。

若进行退火处理,则需要制备母材热处理试件。

因为锆的塑性比较差,冷成形容易开裂,加热后其屈服强度降低,便于塑性变形,所以一般都采用热成形。如果不想封头做热处理,可要求封头厂家的成形温度不低于500℃,并在质保书上注明,则成形后可以不做热处理。


2、筒体、锥壳体

NB/T47011 第7.3.5.2条款讲 筒体、锥壳体成形温度低于500℃,且变形率大于3%时(锥体按小端计算变形率),成形后应进行退火处理;若进行退火处理,则需要制备母材热处理试件。热处理可以在焊前做,也可以在焊后做;如果焊后做,可以将母材热处理试件与产品焊接试件合并制备。变形率计算公式:

 

 




     

     



其中t为板厚,mmRf为成形后中径,mmR0为成形前半径(对于平板为无穷大),mm

3、锆制弯管

NB/T47011 第7.3.7.2条款讲 弯管的弯曲半径与管子直径之比小于5,且弯制成形温度低于500℃时,成形后需进行退火处理。不需要制备母材热处理试件。


4、其他锆制受压元件

NB/T47011 第7.3.7.3条款讲其他锆制受压元件成形温度低于500℃ ,可参照7.3.5.2确定是否需要退火处理。如压制哈夫弯头、推制弯头、三通等。


5、NB/T47011 第7.3.9.5条款讲采用Zr5(R60705)变形制造的紧固件,应在加工完成后进行退火处理。


6、NB/T47011 第7.3.9.6条款讲 为防止锆螺纹咬死或锆件在摩擦中表面损伤,可对其进行510-620℃保温2-4h预氧化处理,增加表面硬度。

7、NB/T47011 第7.5.1.3条款讲 除设计文件另有规定,Zr3(R60702)焊件一般不要求进行焊后热处理;Zr5(R60705)焊件应在焊后14天内进行退火处理,以防止氢致延迟裂纹。

但在ASME SB658 锆合金焊接公称管中是要求退火状态供货的,退火温度不小于600℃,每25mm至少保温30min,最少15min。


8、NB/T47011 第7.5.3.1和7.5.3.2条款讲 锆的受压元件热处理和焊后热处理的工艺都是一样的,温度510-620℃,厚度不大于25mm的保温时间不小于1h,厚度每增加25mm,保温时间增加0.5h。保温时间比ASME要长,温度选择比ASME范围大。


9、NB/T47011中讲的热处理主要是围绕材料冷作硬化,变形后强度、硬度升高,想通过退火处理来降低材料的应力、强度、硬度,提高材料的塑性。综合NB/T47011和ASME规范,如果需要做热处理,我一般按610±10℃,保温1h来做锆的退火处理。


来源:压力容器焊接

焊接裂纹材料焊件
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首次发布时间:2024-04-18
最近编辑:7月前
张鹏V
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钢制压力容器成形受压元件热处理及母材热处理试件的规定

本文摘要:(由ai生成)GB150标准规定了钢制压力容器母材热处理试件的要求。对于碳钢和低合金钢,是否需带试件取决于材料状态和成形工艺。热成形后需重新热处理并制备试件的情况包括正火+回火、淬火+回火状态。奥氏体不锈钢和双相钢热成形或温成形后需固溶处理并制备试件。对于需热处理恢复性能的元件,依据GB150.4的8.1.1条判断,并需制备试件。这些理解需在实际应用中进一步交流讨论,以确保正确实施。GB150钢制压力容器中对母材热处理试件是这么规定的:那在实际的制造过程中到底是否需要带母材热处理试件,我们来一个个分析。首先针对a条款:1、碳钢和低合金钢(1)对于交货和使用状态均为热轧状态的钢制受压元件(主要指封头、筒体、接管),经热成形或温成形后,不认为改变了材料的供货热处理状态,不需要做热处理,不需要带母材热处理试件;(2)对于交货和使用状态均为正火状态的钢制受压元件(如Q345R正火板),经温成形温度不超过下转变温度;或热成形温度在正火范围内,热成形的终止温度不低于材料的正火温度,不认为改变了材料的供货热处理状态,以上两种成形后可不再进行正火处理,不需要带母材热处理试件;否则,需要重新正火处理,并制备母材热处理试件;(3)对于交货和使用状态均为正火+回火状态的钢制受压元件(如15CrMoR),热成形后需要重新正火+回火处理,并制备母材正火+回火热处理试件;(4)对于交货和使用状态均为淬火+回火状态的钢制受压元件,热成形后需要重新淬火+回火处理,并制备母材淬火+回火热处理试件;2、奥氏体不锈钢和双相钢奥氏体不锈钢和双相钢热成形或温成形后需固溶处理,并制备母材固溶处理试件。对于b条款,需采用热处理改善材料性能的,只适用于压力容器紧固件,对于压力容器制造厂一般不存在,可以不考虑此条。对于c条款,冷成形或温成形的受压元件,成形后需热处理恢复材料性能的,此条的核心是成形后做热处理,才需要制备母材热处理试件。那如何判断冷成形或温成形的受压元件是否需要热处理,是依据GB150.4的8.1.1条:对于碳钢和低合金钢,当满足上面的条件时,需要做热处理恢复材料性能,这种热处理属于再结晶退火,具体的热处理工艺与NB/T47015第4.6条“焊后热处理”采用的焊后消除焊接残余应力的工艺一样,达到恢复材料性能的目的,此时需制备母材热处理试件;对于奥氏体不锈钢,当满足上面的条件时,需要做热处理恢复材料性能,这种热处理属于固溶处理,保温时间按20min/25mm,最小10min,此时需制备母材热处理试件。以上是个人对标准的理解,如有异议可互相交流讨论。来源:压力容器焊接

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