不锈钢封头或膨胀节成型后热处理—各规范要求不同?如何处理?

文摘   科学   2024-10-14 15:05   辽宁  

不锈钢封头或膨胀节成型后热处理相关规定


一、GB/T16749-2018《压力容器膨胀节》规定:

8.3.1 恢复性能热处理

8.3.1.1 冷作成形的波纹管,凡符合下列条件之一者,成形后进行恢复性能热处理:

a) 图样注明有应力腐蚀的介质;

b) 用于毒性为极度、高度危害介质;

c) 冷作成形碳素钢、低合金钢材料波纹管;

d)奥氏体不锈钢、镍和镍合金、钛和钛合金等有色金属波纹管冷作成形后可不进行热处理,但符合下列条件之一者,成形后应进行热处理:

1) 波纹管成形前厚度大于10 mm。

2) 波纹管成形变形率>15%(当设计温度低于-100 ℃,或高于510 ℃时,变形率控制值10%)。波纹管成形变形率e(%)计算见式(9)。


二、GB/T25198-2023《压力容器封头》规定:

6.8.3.2 奥氏体不锈制封头除下列情况外,成形后可不进行热处理:

a) 对于设计温度低于-40℃的奥氏体型不锈钢制压力容器,其所使用的整板成形及先拼板后成形的半球形、椭圆形、碟形、带折边的锥形以及平底形封头,当按6.7.14测得铁素体量大于15%时;

b) 对于盛装毒性为极度或高度危害介质的容器、图样注明有应力腐蚀的容器,奥氏体型不锈钢变形率超过 15%,或者当设计温度低于-100 ℃以及高于 675 ℃时,变形率大于或等于 10%;


三、GB/T150.4-2024《压力容器》规定:

8.3 恢复性能热处理

8.3.1 成形受压元件的恢复性能热处理

8.3.1.1 非合金钢、低合金钢制冷成形受压元件,当符合下列a)~d)中任意条件之一,且变形率超过5%时,应于成形后进行恢复性能热处理;铬镍奥氏体型不锈钢制冷成形受压元件,除封头、膨胀节外,若符合下列a)~d)中任意条件之一,且当设计温度高于675 ℃时变形率超过10%或设计温度等于或高于-196 ℃但低于 675 ℃时变形率超过 15%,应于成形后进行恢复性能热处理。

8.3.1.4 设计温度低于-40℃和进行应变强化处理的压力容器用铬镍奥氏体型不锈钢制冷成形封头、膨胀节,按GB/T1954测得的铁素体显示含量不应大于15%,否则应进行恢复性能热处理。设计温度等于或高于-40 ℃但低于675 ℃的压力容器用铬镍奥氏体型不锈钢制封头、膨胀节,按GB/T 1954测得的铁素体显示含量不应大于25%,否则应进行恢复性能热处理。封头、膨胀节上的铁素体检测部位应分别按4.3.2.1b)、4.3.2.4确定。当设计文件另有规定时,按设计文件要求执行。

8.3.1.5 设计温度高于675℃的铬镍奥氏体型不锈钢制封头、膨胀节,应在成形后进行恢复性能热处理,按 GB/T 1954 测得的铁素体显示含量不应大于 15%。


讨论:

根据GB/150.4-2024第8.3.1.1条、8.3.1.4条和8.3.1.5条,奥氏体不锈钢封头和膨胀节成型后是否热处理与变形率无直接关系,而仅于温度和铁素体含量大小有关,而GB/T25198-2023《压力容器封头》和GB/T16749-2018《压力容器膨胀节》标准是否热处理不仅与变形率是有关而且还与介质毒性程度和是否存在应力腐蚀有关,那么按照GB150-2024设计的压力容器用奥氏体不锈钢封头或膨胀节的热处理判断如何执行呢?你会考虑变形率吗?欢迎压力容器人讨论。

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【内容延申】GB/T 150.4-2024编制说明:

铁素体显示含量作为冷成形封头的质量指标
冷成形的铬镍奥氏体型不锈钢封头的开裂集中出现在直边段,该部位与成形前相比,铁素体显示含量和硬度明显增高,铁素体显示含量的变化与封头材料塑性变化关联。
以铁素体显示含量15%作为判据
对铬镍奥氏体型不锈钢冷成形封头,虽已有更为准确的变形率计算方法,但对应的控制指标尚未最终确定,本次修订改以通过检查铁素体显示含量、合格指标15%来确定是否在成形后进行恢复性能热处理

采用温成形,可避免恢复性能热处理

当采用铁素体显示含量15%的判据时,为避免超标带来的需要对封头进行恢复性能热处理的困惑。国内多家单位进行了封头温成形工艺研究和试验,发现两条途径:一、是提高镍含量;

二、是采用温成形,当成形温度为120℃~250℃时,亚稳态铬镍奥氏体型不锈钢封头铁素体显示含量可低于15%。

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