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無縫管

SA-213TP347HFG無縫鋼管

SA-213TP347HFG無縫鋼管

  • 1 簡介 TP347HFG是與TP347H成分相同、而加工制造、處理工藝不同的鉻鎳鈮奧氏體不銹鋼。日本住友是針對TP347H存在的兩個(gè)問題(一是TP347H的煙汽側(cè)在熱循環(huán)作用下會產(chǎn)生氧化層剝落、進(jìn)而在彎管處產(chǎn)生阻塞導(dǎo)致過熱和
產(chǎn)品詳細(xì)

簡介

    TP347HFG是與TP347H成分相同、而加工制造、處理工藝不同的鉻鎳鈮奧氏體不銹鋼。日本住友是針對TP347H存在的兩個(gè)問題(一是TP347H的煙汽側(cè)在熱循環(huán)作用下會產(chǎn)生氧化層剝落、進(jìn)而在彎管處產(chǎn)生阻塞導(dǎo)致過熱和失效;二是剝落的氧化物會被帶入汽輪機(jī),使汽輪機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重的侵蝕)進(jìn)行了改進(jìn):利用微細(xì)的鈮碳化物(NbC)的溶解和沉淀機(jī)理,采用新的、較高的固溶處理溫度的熱處理工藝使得TP347H的晶粒大大地細(xì)化。室溫、高溫力學(xué)性能與TP347H基本相同。由于該鋼是用鈮穩(wěn)定的奧氏體鋼,且晶粒明顯細(xì)化,持久強(qiáng)度比ASME規(guī)范的規(guī)定值高約20%,焊接性能、疲勞性能大大優(yōu)于常規(guī)的TP347H鋼管,且具有較好的抗晶間腐蝕性能、良好的組織穩(wěn)定性和更優(yōu)異的抗氧化及剝離性能,此外還具有良好的彎管性能;其綜合性能明顯優(yōu)于TP347H。高溫耐蝕性在18-8不銹鋼中是最好的。近年該鋼已經(jīng)由ASME code case 2159批準(zhǔn)確認(rèn),列入ASME SA213,定名為TP347HFG。

      

用途

    TP347HFG鋼管與TP347H一樣,主要用于制造超(超)臨界壓力參數(shù)的大型發(fā)電鍋爐的高溫過熱器、高溫再熱器、屏式過熱器的高溫段以及各種耐高溫高壓的管件等;但對于承壓部件,其最高工作溫度應(yīng)可更高;由于其綜合性能大大優(yōu)于TP347H,將來應(yīng)能得到廣泛應(yīng)用。該鋼1989年就用于日本(Chubu Electric Power Co.'s Kawagoe Power Staion的1、2號第一臺700MW、22.7MPa、566/566/566℃的超超臨界鍋爐的過熱器和再熱器材料。

 

技術(shù)要求及試驗(yàn)數(shù)據(jù)

 

3.1 化學(xué)成分%

規(guī)范

C

Mn

Si

P

S

Cr

Ni

ASME code case 2159

0.06-0.10

2.00

0.75

0.040

0.030

17-20.0

9.0-13.00

注1:鈮和鉭含量之和不應(yīng)少于碳含量的8倍,且不大于1.0%

 

3.2 金相組織

    TP347HFG鋼管的供貨狀態(tài)為固溶處理。需經(jīng)三道工序:一是初始固溶處理(此固溶處理溫度要比最終固溶處理溫度高50℃);之后冷加工;三是在不低于1180℃溫度下進(jìn)行最終固溶處理。三道工序后,金相組織應(yīng)為單一的過飽和奧氏體組織,晶粒度應(yīng)為7-10級。

 

3.3 力學(xué)性能

 

                       室溫力學(xué)性能

規(guī)范

拉伸性能(縱向)

硬度HRB(HB)

σs(MPa)

σb(MPa)

δ(%)

ASME code case 2159

≥205

≥550

≥35

≤90(192)

注1: ASME試樣,標(biāo)距50mm(對縱條試驗(yàn)壁厚小于8mm,每減小0.8mm時(shí),從基本最小伸長率可減小的百分值為1.5%)。

3.4 持久強(qiáng)度σMPa

規(guī)范

600℃

621℃

640℃

650℃

677℃

700℃

732℃

ASME code case 2159

131.1

129.5

109.3

98

75.1

58.4

41

 

3.5 許用應(yīng)力σMPa

溫度

525

550

575

600

625

650

675

700

732

ASME code case 2159

90.7

89.9

89.1

87.8

83.9

66.2

51.5

39.1

27.5

 

3.6 抗氧化性及抗腐蝕性能

    細(xì)晶粒的該鋼在650、700℃蒸汽抗氧化試驗(yàn)表明:其蒸汽抗氧化性大大優(yōu)于常規(guī)的TP347H鋼管,且晶粒越小,抗氧化性越好;相同條件下的氧化腐蝕深度約為后者的一半。

    該鋼在煤灰環(huán)境(溫度650℃,氣氛為1%的SO2+5%的O2+15%的CO2+balN2)條件下,以合成灰(1.5mol的K2SO4+1.5mol的Na2SO4+1.0mol的Fe2O3))的高溫耐腐蝕抗力試驗(yàn)結(jié)果證實(shí):其高溫耐腐蝕抗力等于或優(yōu)于常規(guī)的TP347H鋼管,且晶粒越小,高溫耐腐蝕抗力越好。

 

工藝資料

 

4.1 熱處理

    TP347HFG鋼管的供貨狀態(tài)為固溶處理。需經(jīng)三道工序:一是初始固溶處理(此固溶處理溫度要比最終固溶處理溫度高50℃);之后冷加工;三是在不低于1180℃溫度下進(jìn)行最終固溶處理。

 

4.2 焊接    

    由于該鋼晶粒細(xì)化,其焊接性能優(yōu)于常規(guī)的TP347H。熱裂敏感性試驗(yàn)證實(shí):與常規(guī)的TP347H相比,其發(fā)生的開裂少、開裂的可能性小得多。

4.2.1 同種鋼焊接

    可采用手工、自動(dòng)和半自動(dòng)的氣體保護(hù)鎢極電弧焊(GTAW)或藥皮焊條電弧焊(SMAW);對GTAW,相應(yīng)的焊材(填充金屬)為TASETO TG347(由Nippon oil & Fats Co., Ltd制造提供)或ER347(AWS); 對SMAW,相應(yīng)的焊材(填充金屬)為TASETO RNY347或E347(AWS)。施焊時(shí),控制層間溫度不超過150℃。焊后可采用1170-1200℃、15-30分鐘的焊后熱處理,但若能對焊接熱影響區(qū)的氯離子侵蝕問題采取適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施,則可不進(jìn)行焊后熱處理 。

 

4.2.2 異種鋼焊接

    A)與T91,填充材料ERNiCr-3、不預(yù)熱/層溫(最低250℃)和焊后熱處理(700-730℃);

    B)與T22,焊接材料ERNiCr-3、不預(yù)熱/層溫(最低250℃)和焊后熱處理(700-730℃)或不用焊后熱處理。

 

4.3 彎管

 

4.3.1 冷彎

    該鋼冷變形后對持久強(qiáng)度有影響。故對彎心半徑不大于2.5DR的彎曲變形(或雖彎曲半徑達(dá)到10DR,但若產(chǎn)生較大的殘余拉伸應(yīng)力)后,所有管子均應(yīng)進(jìn)行彎后固溶處理,工藝與焊后熱處理相同;如果不能對氯離子侵蝕問題采取適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施,則所有彎管均要進(jìn)行處理 

 

4.3.2 熱彎

    除非熱加工溫度控制在1170-1200℃,否則須進(jìn)行重新固溶處理,以恢復(fù)其正常的持久強(qiáng)度性能。

SA-213TP347HFG無縫鋼管

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