锅炉受热面用钢材料选用导则

《锅炉受热面用钢材料选用导则》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锅炉受热面用钢材料选用导则（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、锅炉受热面用钢材料选用导则1.1 锅炉水冷壁/省煤器选材1.1.1 锅炉水冷壁/省煤器管用钢应具有以下性能。a）较高的室温、中温拉伸强度。b）良好的抗腐蚀性能。c）良好的抗热疲劳性能。d）具有一定的抗汽水腐蚀的能力。e）良好的冷、热加工工艺性能和焊接性能。1.1.2超临界锅炉水冷壁通常选用15CrMoG/T12；超超临界 锅炉水冷壁低温段选用15CrMoG，较高温度区段选 12Cr1MoVG、T23、T24、T91 ；亚临界锅炉水冷壁通常选用 20G、SA 210C。省煤器通常选用SA 210C。材料的性能和最 高使用温度见附录A中表A1。1.2锅炉过热器/再热器管选材1.2.1 锅炉过热器/

2、再热器管用钢相对于主蒸汽管道、高温集 箱用钢，还应具有以下更高的要求：a）更高的抗氧化性能，所用材料应属1级完全抗氧化性 材料，工作温度下的氧化速度应小于0.1mm/a。对于奥氏体 不锈耐热钢，还应考虑内壁抗氧化性能。b）具有良好的抗腐蚀性能。c）具有良好的冷、热加工工艺性能和焊接性能。1.2.2 锅炉过热器/再热器管用钢的选用原则a）主要考虑部件材料应有高的高温拉伸强度、高的持久强度、高的微观组织稳定性和抗高温氧化性能。b）对同一牌号的钢材，用于高温受热面管的允许最高 服役温度一般可高于主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、高温 集箱、高温管件及导汽管等部件。1.2.3 超（超）临界锅炉过热器/再热

3、器管根据不同的温度区段, 通常选 T12 、 12Cr2MoG/T22 、 12Cr1MoVG 、 T91 、 T92、 TP304H 、 TP347H 、 TP347HFG 、 TP321H 、 TP316H 、S30432/Super304H、HR3C/TP310HCbN。材料的性能和最高 使用温度见附录A中表A1。奥氏体耐热不锈钢尽可能选细晶粒钢和内壁经过喷丸 处理的管材。1.2.4 亚临界锅炉过热器/再热器管根据不同的温度区段,通常选 T12、 12Cr2MoG/T22、 1 2Cr 1MoVG 、 T91、 TP304H、TP347H、TP321H、TP316H。材料的性能和最高使用

4、温度见附录 A 中表 A1。1.3 锅炉受热面用钢的材质验收1.3.1 锅炉受热面用无缝钢管的技术要求及质量检验应符合 GB 5310 的规定。1.3.2 进口钢管的技术要求及质量检验应符合供货国标准 或订货技术协议，同时应满足 GB 5310 的规定。1.4锅炉受热面常用钢牌号、特性及其主要应用范围见附录 A 中表 A1表 A1 汽水管道、集箱和锅炉受热面钢管常用钢钢号、特性及其主要应用范围钢号与技术条件特性主要应用范围类似钢号SA210A-1、SA106B(ASME)STB410(JIS)在450C以下具有满意的强度和抗壁温W 430 C的P235GH ( EN )、PH26氧化性能，但在

5、470C480C高温下蒸汽管道、集箱；20G长期运行过程中，会发生珠光体球化壁温W 460 C的(ISO)GB 53102008和石墨化。冷热加工性能和焊接性能受热面管子及省煤C22、CK22、St45.8/ III(DIN)良好，无回火脆性。器管等TU 48 C、XC18(NF)、N2024(CSN)、CT20( rOCT)成分最简单的低合金热强钢，正火 后的组织为铁素体+珠光体，有时有T1、P1/T1a(ASME)少量贝氏体。其热强性和腐蚀稳定性壁温W 450 C的STBA12/STPA13(JIS)优于碳素钢，工艺性能与碳素钢差异16Mo3 (ISO、EN)15MoG/20MoG不大。焊

6、接性能良好，焊前需预热，蒸汽管道；15Mo3 (DIN)、GB 53102008焊后需热处理。在500C550C长期壁温W 480 C锅15020(CSN)、炉受热面管运行会产生珠光体球化和石墨化，导16M(qMTy)致钢的蠕变强度和持久强度降低，甚至引起钢管的脆性断裂。在室温与中温具有较高的强度。SA210A-1、SA106B450 C 以壁温W430 C的蒸(ASME)下的强度明显高于20G，略高于汽管道、集箱；SA210C 、SA106C20MnG/25MnG15MoG/20MoG。抗氧化性能与20G壁温W 460 C的(ASME)GB 53102008相当，450 C以上的持球强度低于

7、受热面管子及省煤STB410/STB510 (JIS)15MoG/20MoG。工艺性能良好，但器管等P235GH/P265GH (EN)、锰含量过高时，钢的韧性下降，焊接PH26/PH29 (ISO)性能变差。材料为中温和高温压力容器用碳钢中厚板，抗拉强度为485MPa级。钢超临界机组冷再管SA 672B70CL32板经950C正火，性能和质量应符合道。SA515技术规范。焊制钢管的工艺、性能和质量应符合SA 672技术规范。12CrMoG/15CrMoGGB 53102008正火+回火后的组织为铁素体+珠 光体，有时有少量贝氏体。在480C 540 C下具有足够的热强性和组织稳 定性，综合性

8、能良好，无热脆性现象， 无石墨化倾向。冷热加工性能和焊接 性能良好。在520C以下，具有较高 的持久强度和良好的抗氧化性能，但 长期在500 C550 C运行会发生珠 光体球化，使强度卜降。壁温W 520 C的蒸汽管道、集箱；壁温W 550 C的 受热面管子T2、P2/T12、P12 (ASME)STBA20/STBA22 (JIS) 13CrMo4-5(ISO ) 13CrMo4-5、13CrMo5-5(EN ) 12MX/15XM (OCT) 13CrMo44(DIN) 15CD2(法国)12Cr1MoVGGB 53102008钢中加入少量的钒，可降低铬、钼 元素由铁素体向碳化物中转移的速

9、 度，提高钢的组织稳定性和热强性， 弥散分布的钒的碳化物可以强化铁 素体基体。正火+回火后的组织为铁 素体+贝氏体或铁素体+珠光体或铁 素体+贝氏体+珠光体。该钢在580 C 时仍具有高的热强性和抗氧化性能， 并具有咼的持久塑性。冷热加工性能 和焊接性能较好，但对热处理规范敏 感性较大，常出现冲击吸收能量不均 匀现象。在500C700C回火时具有 回火脆性现象；长期在高温下运行，壁温W 550 C的 蒸汽管道、集箱；壁温W 580 C的 受热面管子12X1M(OCT4543)13CrMoV42(DIN)15225(CSN)会出现珠光体球化以及合金兀素向碳化物转移，使热强性能下降。表 A1( 续

10、 )钢号与技术条件特性主要应用范围类似钢号15CrlMolV(15X1M1)俄罗斯钢号。与12Cr1MoV钢相比， 含钼量有所提高，故热强性能稍高，在 450 C550 C，其持久强度比 12Cr1MoV 钢咼 19.6MPa, 570C时咼 9.8MPa,但持久塑性稍低于12Cr1MoV 钢。该钢在570C以下长期使用时，组 织稳定，且具有良好的抗氧化性能。焊 接性能与12Cr1MoV钢相当。存在的问 题是有些炉号钢的冲击吸收能量较低， 焊缝易出现裂纹，且钢中含有0.013% 0.08%的残铝对钢的韧性不利。壁温W 580 C 的蒸汽管道和集 箱12Cr2MoGGB 53102008非常成熟

11、的低合金热强钢。正火+回 火后的组织为铁素体+贝氏体或铁素体 +珠光体或铁素体+贝氏体+珠光体；右 进行等温退火，则组织为铁素体+珠光 体。具有良好的冷热加工性能和焊接性壁温W 580 C 的过热器管、再热 器管；壁温W 570 C 的蒸汽管道、集箱T22、P22(ASME、ASTM)STBA24、STPA24(JIS)10CrMo9-10(ISO、EN)HT8(SANDVIK)能。长期在540C以上运行，会出现碳 化物从铁素体基体中析出并聚集长大 现象，导致钢的蠕变强度和持久强度降 低。SA 691 1-1/4 CrCL22材料为高温高压用带纵焊缝低合金焊 接钢管。钢板经正火+回火，性能和质

12、 量应符合SA387技术规氾。焊制钢管的 工艺、性能和质量应符合SA 691技术 规范。超超临界机组冷再管道。12Cr2MoWVTiB（钢 102）GB 53102008属贝氏体低合金热强钢。正火+回火 后的组织为贝氏体，具有良好的综合力 学性能、工艺性能和相当高的持久强 度，组织稳定性高，于620C经5000h 时效后，力学性能无明显变化。但该钢 易出现混晶组织，且蒸汽侧氧化较严重 （即使用于亚临界锅炉的高温再热器 管）。壁温W 600 C的过热器管和再热器管12Cr3MoVSiTiB（口-11）GB 53102008属贝氏体热强钢。在600C有足够高 的持久强度和抗氧化性能，无热脆倾 向，

13、组织稳定性咼，长期时效后无热脆 倾向。对正火加热温度较为敏感，回火 后冷却速度对钢的性能无明显影响。该壁温W 600 C的过热器管和再热器管钢工艺性能稍差。属贝氏体低合金热强钢。正火+回火后 的组织为贝氏体，具有良好的综合力学性能、工艺性能和相当高的持久强度，壁温W 600C的水T/P23 (ASME)07Cr2MoW2VN组织稳定性高，在580C下长期服役具冷壁管，也可用于STBA23 (JIS)bB有良好的综合力学性能、相当高的持久壁温W 600C过热7CrWVMoNb9-6 (EN)GB 53102008强度（580C/105h 持久强度101MPa）, 高温烟气腐蚀与抗蒸汽氧化性能与T

14、22 钢相近。焊接前应预热，焊后热处理。器和再热器管，HCM2S （日本住友金属）表 A1( 续 )钢号与技术条件特性主要应用范围类似钢号15Ni1MnMoNbCuGB 53102008通常将15NilMnMoNbCu称之为 WB36,为 V0LL0REC&MANNESMANN， 简写V&M （瓦卢瑞克曼内斯曼钢 管公司）生产的Ni-Cu-Mo低合金 钢。该钢具有较高的室温、中温 强度,用于锅炉给水管道可使管壁 厚度减薄，从而有利于加工、制造、 安装和运行。由于钢中含有Cu， 因此提高了钢的抗腐蚀性能，但通壁温W 450 C的集箱、锅筒、压力容器等。WB36 (V&M)T/P36、F36(ASME) 15NiCuMoNb5-6-4(EN)15NiCuMoNb5(VdTUV)591 (BS)常含Cu钢具有红脆性，为了避免 在热成型过程中的脆性，将Cu/Ni 比控制在0.5左右。该钢的焊接性 能良好。属12%铬型马氏体热强钢，具HT9(SANDVIK)有良好的咼温强度和抗氧化性能，壁温5