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壓力容器制作中,在強度、力學(xué)特征等機械能方面,其常用到的低合金鋼盡管明顯優(yōu)于碳素鋼,但其冷加工性能與可焊性都比不過碳素鋼。一般來說,強度級別高的,其冷加工性能與可焊性就較差,二者負相關(guān)。所以在進行這方面的代用時,應(yīng)相應(yīng)調(diào)整焊接工藝,在熱處理時也可能會有相應(yīng)變化,應(yīng)給予充分重視。一般來說, 不銹鋼的耐腐蝕性較出色但在含有氯離子的環(huán)境下,其耐腐蝕性卻不如低合金鋼和碳素鋼。
材料代用時進行細致、周全的考慮,否則
壓力容器實際使用中可能會出現(xiàn)各種安全隱患。比如處于濕環(huán)境下及存在應(yīng)力腐蝕開裂風(fēng)險的設(shè)備中,容器對應(yīng)力腐蝕開裂地敏感性隨容器使用的鋼材的強度級別的提高而增大,二者正相關(guān)。此時若將20R和Q235和20R系列的鋼材用16MnR等低合金鋼待用就極易產(chǎn)生問題,因此,此類"以優(yōu)代劣"行徑在原則是行不通的,應(yīng)當(dāng)被禁止。鎮(zhèn)靜鋼在許多性能方面上,鎮(zhèn)靜鋼都比沸騰鋼要更占優(yōu)勢,但在搪玻璃容器制造時,鎮(zhèn)靜鋼的搪瓷效果反而不如沸騰鋼好。
壓力容器用材料的主要研究成果和技術(shù)進步表現(xiàn)在以下幾個方面:
材料的高純凈度:冶金工業(yè)整體技術(shù)水平和裝備水平的提高,大大地提高了材料的純凈度,提高了壓力容器用材料的力學(xué)性能指標(biāo),提高了壓力容器的整體安全性;
材料的介質(zhì)適用性:針對各種腐蝕性介質(zhì)和操作工況,已研究開發(fā)出超級不銹鋼、雙相鋼、特種合金等金屬材料,使之適合各種應(yīng)用條件,給設(shè)計者以更多選擇的空間,為長周期安全生產(chǎn)提供了保證;
材料的應(yīng)用界限:針對高溫蠕變、回火脆化、低溫脆斷所進行的研究,準(zhǔn)確地給出材料的應(yīng)用范圍。
更高強度材料的應(yīng)用:在設(shè)備大型化的要求下,傳統(tǒng)的材料已經(jīng)無法解決諸如3萬立方米球罐、鋼廠的大型球罐、20萬立方米儲罐以及超高壓容器的選材問題。目前σb≥800MPa 高強材料的應(yīng)用正在引起國內(nèi)研究人員的廣泛關(guān)注。