工程材料广东工业大学大作业Word文件下载.docx

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六、最新进展

一.我国锅炉用钢标准体系明细表

二十世纪的火力发电技术获得了辉煌的成就，电能已成为能源转化和使用的主要方式，成为一个国家经济发达程度的标志，同时也成为人类文明生活不断提高的物质基础。

提高火电机组的参数，是实现电能生产的高效、洁净、经济、可靠、安全要求的最重要途径之一。

火电机组参数的提高与发展，主要取决于火电机组锅炉蒸汽参数的提高和锅炉用材料技术的发展。

我国现有的锅炉用钢标准体系大体上可分为基础标准和钢类产品标准两层；

钢类产品标准按不同的产品，分为通用标准和产品标准两类，体系明细表见表1所示。

表1：

我国锅炉用钢标准体系明细表

标准分类

产品类别

标准编号

标准名称

基础标准

综合性

GB/T17505-1998

钢及钢产品交货一般技术要求

通用钢类

GB/T700-1988

GB/T699-1999

GB/T1591-1994

GB/T3077-1999

碳素结构钢

优质碳素结构钢

低合金高强度结构钢

合金结构钢

产品标准

锅炉钢管

通用标准

GB/T2102-1998

GB/T17395-1998

钢管的验收、包装、标志和质量证明书

无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差

GB3087-1999

GB5310-1985

GB13296-1991

GB/Txxxxx-xxxx

GB/T13793-1992

低中压锅炉用无缝钢管

高压锅炉用无缝钢管

锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管

高压锅炉用内螺纹无缝钢管（正在报批）

直缝电焊钢管

锅炉

钢板

GB/T247-1997

GB/T14977-1994

GB/T708-1988

GB/T709-1988

钢板和钢带检验、包装、标志及质量证明书的一般规定

热轧钢板表面质量的一般要求

冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差

热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差

GB713-1997

GB6654-1996

GB/T710-1991

GB/T711-1988

GB/T13237-1991

GB/T912-1989

GB/T3274-1988

GB/T11253-1989

GB/T2518-2004

GB/T5213-2001

GB/T3280-1992

GB/T4237-1992

GB/T4238-1992

锅炉用钢板

压力容器用钢板

优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带

优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带

优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带

碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带

碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带

碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板及钢带

连续热镀锌薄钢板和钢带

深冲压用冷轧薄钢板及钢带

不锈钢冷轧钢板

不锈钢热轧钢板

耐热钢板

型钢

GB/T2101-1989

型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定

GB/T11263-1998

YB/3301-1992

GB/T706-1988

GB/T707-1988

GB/T704-1988

GB/T9787-1988

GB/T9788-1988

热轧H型钢和剖分T型钢

焊接H型钢

热轧工字钢尺寸、外形、重量及允许偏差

热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差

热轧扁钢尺寸、外形、重量及允许偏差

热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差

热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差

吊杆圆钢

GB/T702-1986

GB/T905-1994

GB/T908-1987GB/T1220-1992GB/T1221-1992

热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差

冷拉圆钢、方钢、六角钢尺寸、外形、重量及允许偏差

锻制圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差

不锈钢棒

耐热钢棒

1.锅炉钢板是锅炉制造中非常关键的材料之一，主要是指用来制造锅炉中的锅壳、锅筒、集箱端盖、支吊架等重要部件用的热轧专用碳素钢和低合金耐热钢中厚钢板材料。

锅炉钢板常常处于中、高温和高压状态下工作，除承受较高温度和压力外，还受到冲击，疲劳载荷及水和气的腐蚀，工作条件较差。

如果锅炉在使用过程中发生破坏性事故，将会造成严重的损失。

因此锅炉钢板必须具有良好的物理性能、力学性能和可加工性，并在材料标准的技术条款中给予严格的规定，以满足其使用中的安全。

2.从材料上来分，锅炉钢板可分为专用碳素钢板和低合金耐热钢板两类。

锅炉钢板所用的材料对化学成分，特别是对磷、硫等有害元素和铬、镍、铜等残余元素有严格的控制；

冶炼时还应进行良好的脱氧和去除非金属夹杂物，以保证良好的塑性和韧性；

组织结构要求均匀，晶粒度控制在一定范围内（通常希望晶粒度在3～7级之间）；

对表面质量和内部缺陷也有严格的要求；

此外常温和高温力学性能必须保证。

在GB713-1997《锅炉用钢板》标准中明确规定应采用炉外精炼方法冶炼锅炉用钢。

3.根据工作条件不同，锅炉钢板又可分为制造室温及中温承压部件钢板和制造高温承压部件钢板两大类。

1）室温及中温（蠕变温度以下）用锅炉钢板，大多采用碳素钢，包括碳钢、碳锰钢、碳锰硅钢等，即GB713-1997《锅炉用钢板》中的20g、22Mng、16Mng、19Mng钢，以及ASMESA-515/SA-515M《中高温压力容器用碳钢板》、SA-299/SA-299M《压力容器用碳锰硅钢板》等。

主要用于制造锅炉的锅筒、中温以下集箱端盖等承压部件。

要求其应具有较高的室温强度；

良好的冲击韧性和较低的缺口敏感性；

由于锅筒等部件在加工时需要大量的冷变形，因此还要具有良好的时效韧性；

另外还要具备良好的加工工艺性和焊接性能；

以及良好的低倍组织等。

2）高温（蠕变温度以上）用锅炉钢板，一般采用低合金耐热钢，常用有铬钼钢、铬钼钒钢、铬钼钨钢等。

例如GB713-1997《锅炉用钢板》中的15CrMog、12Cr1MoVg，以及ASMESA-387/SA387-M《压力容器用铬-钼合金钢板》中的Gr22、Gr91和ASMESA-1017/SA1017-M《压力容器用铬-钼-钨合金钢板》中的Gr23、Gr911、Gr122钢等。

主要是用以制造高温集箱封头端盖、蒸汽管道堵板等高温承压部件。

要求其必须具有足够的高温持久强度和持久塑性；

良好的高温组织稳定性；

良好的高温抗氧化性（耐热性）；

以及良好的冷热加工工艺性（主要指冷弯变形和可焊接性）等。

4.用于室温及中温（蠕变温度以下）的碳锰系列锅炉钢板，GB713共收纳了5个牌号，可以满足亚临界以下火电机组锅炉中汽包锅筒、水冷壁集箱端盖、以及低温过热器和省煤器集箱端盖、支吊架等零部件的需要。

用于高温（蠕变温度以上）的铬钼系列锅炉钢板，GB713-1997中牌号只有2个。

其中15CrMog最高使用温度为550℃，12Cr1MoVg最高使用温度为565℃。

而目前超临界火电机组锅炉中的高温过热器和再热器集箱等部件的金属壁温已经达到600℃以上，预计标准修订过程中将考虑把ASME标准中那些可以使用在600℃及以上的材料SA-387Gr22/22L、SA-387Gr91、SA-387Gr911、SA-1017Gr122等，纳入我国的锅炉用钢板标准，以适应超临界火电机组锅炉技术的发展，提升我国冶金和机电产品的整体水平。

5.GB713-1997《锅炉用钢板》标准规定：

对厚度大于20mm的钢板可进行高温拉伸试验，试验温度从200℃～450℃与高温规定残余伸长应力的最小值也有一定的要求，针对产品质量迈出了更高的一步。

1.钢管标准在一定程度上发挥了技术导向作用，引导了钢管制造业资金流动方向和市场取向，使其技术和产品较好地满足了我国经济和产业结构调整目标的实现。

我国制定的大部分钢管标准通常是规定了产品品种、规格技术要求、质量性能指标、试验检验方法、判定规则等内容，是产品合格与否的依据，是产品能否获得市场准入的关键。

2.我国的钢管标准体系分基础标准：

一是GB/T2102标准，该标准规定了包括无缝钢管、焊接钢管的验收、包装、标志和质量证明书的内容；

二是GB/T17395标准，该标准规定了无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差等内容、适用于各个与钢管有关的各个领域的一般规定，具有普遍的实际应用意义。

钢管标准体系还分为：

无缝钢管、焊接钢管及特殊形状、特殊工艺制造的钢管主要产品制造方法、技术质量指标要求等标准，对指导组织钢管生产、加工、利用具有一定的指导意义。

另外与产品标准质量关联的标准有：

反映钢管产品制造和质量性能相关的试验方法的各种测试方法标准，其中力学性能测定有：

金属管拉伸、高温拉伸、管环拉伸、冲击等4项，包括GB/T228、GB/T229、GB/T4338、GB/T17104标准；

工艺性能试验有：

金属管液压试验、扩口试验方法、弯曲试验方法、卷边试验方法、压扁试验方法等5项，包括GB/T241、GB/T242、GB/T244、GB/T245、GB/T246标准；

无损探伤检测有：

钢管超声波探伤检验方法、涡流探伤检验方法、漏磁探伤检验方法以及用于确认焊接水压密实性的超声波探伤检验方法等4项，包括GB/T5777、GB/T7735、GB/T12606、GB/T18256标准。

3.我国锅炉压力容器钢管标准近年正在陆续修订。

GB5310高压锅炉管标准已于95年修订完成。

95年新版和85年旧版相比，删除用户很少使用或钢厂并未真正组织批量生产过的钢种，而增加了20MnG（SA-210A1），25MnG（SA-210C），20MoG（SA-209T1a），12CrMoG（SA-213T2），12Cr2MoG（SA-213T22），10Cr9Mo1VNb（SA-213T91）等6种新的碳钢管和铁素体管，还有1Cr18Ni9（SA-213TP304H），1Cr19Ni11Nb（SA-213TP347H）两种奥氏体钢管子。

这8种钢管材料原本都是引进技术考核机组上原设计所用的ASME材料。

GB5310-95代表了我国材料标准与国际接轨的方向。

4.在GB5310-95标准中还强制要求对成品钢管进行超声波和涡流两种无损探伤检验方法，从而保证钢管质量达到设计要求。

1.火电机组三大主机之一的锅炉中的过热器与再热器部件，是承受工作环境最为恶劣的受热部件，面临高温高压水蒸汽氧化、高温烟气中煤粉颗粒的腐蚀，所以也是对材料要求最高的部件。

在选用材料上，既要考虑材料的高温性能，又要考虑材料的工艺性和综合经济性。

2.过热器与再热器所用的管子材料，其蠕变强度必须足够高，在其运行的压力与温度范围内，有充足的安全裕度，同时还要考虑管子对蒸气侧和烟气侧的抗氧化与抗腐蚀的要求。

当锅炉内热交换管的金属温度在620℃以上时，一般选用奥氏体不锈钢管。

奥氏体不锈钢管主要应用在过热器/再热器管的出口段。

在这一管段，除了蠕变强度外，抗蒸汽氧化和烟气腐蚀成为重要考虑的因素。

3.目前有关锅炉用的奥氏体不锈钢管的标准主要有两个，即GB5310-96《高压锅炉无缝钢管》和GB/T1