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高壓鍋爐管是鍋爐管的一種,屬于無縫鋼管類別。制造方法與無縫管高壓鍋爐管相同,但對制造鋼管所用的鋼種有嚴格的要求。高壓鍋爐管使用時經常處于高溫和高壓條件。高壓鍋爐管主要用來制造高壓和超高壓鍋爐的過熱器管、再熱器管、導氣管、主蒸汽管等。鍋爐管由于長期在高溫和高壓條件下工作,材料將發(fā)生蠕變,塑性和韌性下降,原始組織改變,產生腐蝕等。作為鍋爐用的鋼管應具備:(1)足夠的持久強度;(2)足夠的塑性變形能力; (3) 小的時效傾向和熱脆性;(4)高的抗氧化、耐煤灰、耐天然氣高溫下腐蝕、蒸汽和應力腐蝕性能;(5)良好的組織穩(wěn)定性以及良好的工藝性能。高壓鍋爐管的鋼種有碳鋼以及珠光體、鐵素體和奧氏體型不銹耐熱鋼。為了提高火力發(fā)電機組的熱效率、降低燃耗,世界各國均以發(fā)展大容量、高參數(高溫、高壓)火電機組(1000MW以上)為主。蒸汽壓力提高到31.5~34.3MPa,過熱蒸汽溫度達595~650℃,向超高壓臨界壓力發(fā)展,這樣對高壓鍋爐管提出了更高的要求。為此開發(fā)了新的鋼種,以滿足高參數電站鍋爐的需用。
高壓鍋爐管的生產工藝隨鋼種的不同各有差異。以珠光體型鉻鉬釩鋼為例,鍋爐管的生產工藝特點是:(1)管坯應剝皮,剝皮量通常為5mm;(2) 由于鋼質較硬,管坯多用氧氣切割或鋸切;(3)由于鉻鉬釩鋼的導熱性比碳鋼低,加熱速度宜稍慢,加熱溫度為1120~1180℃,穿孔溫度為1100~1160℃; (4)這類鋼在1000~1100℃區(qū)間有良好的塑性和低的變形抗力,因而穿孔性能較好,變形參數可照中碳鋼或合金鋼(例如30CrMnSiA)選?。唬?)軋后鋼管要正火和回火,正火溫度為950~980℃,回火溫度為730~750℃,保溫時間為2~3h;(6)鋼管尺寸公差較嚴,以保證對口焊接;管子長度盡可能長,以利于減少焊口數量。
將淬火成馬氏體的20G高壓鍋爐管加熱到臨界點以下某個溫度,保溫適當時間,再冷到室溫的一種熱處理工藝?;鼗鸬哪康脑谟诖慊饝?,使高壓鍋爐管的組織轉變?yōu)橄鄬Ψ€(wěn)定狀態(tài)。在不降低或適當降低鋼管的硬度和強度的條件下改善鋼的塑性和韌性,以獲得所希望的性能。中碳和高碳鋼淬火后通常硬度很高,但很脆,一般需經回火處理才能使用。高壓鋼管中的淬火馬氏體,是碳在-Fe中的過飽和固溶體,具有體心正方結構,其正方度/隨含碳量的增加而增大。馬氏體組織在熱力學上是不穩(wěn)定的,有向穩(wěn)定組織過渡的趨勢。許多鋼淬火后還有一定量的殘留奧氏體,也是不穩(wěn)定的,回火過程中將發(fā)生轉變。因此,回火過程本質上是在一定溫度范圍內加熱粹火20G高壓鍋爐管,使鋼中的熱力學不穩(wěn)定組織結構向穩(wěn)定狀態(tài)過渡的復雜轉變過程。轉變的內容和形式則視淬火高壓鍋爐管的化學成分和組織,以及加熱溫度而有所不同。
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