承压设备特种设备无损检测相关知识要点20121012
承压设备特种设备无损检测

承压设备特种设备无损检测1. 前言承压设备及特种设备作为重要的生产工具,其可靠性和安全性是企业生产和员工健康的重要保障。
然而,由于承压设备及特种设备工作环境特殊,易受内部或外部因素影响,设备本身的损耗也会随着时间增长而逐渐加剧。
因此需要对承压设备及特种设备进行定期检测,确保设备安全可靠。
无损检测技术可以在不破坏设备表面的情况下,对设备内部进行检测,可以有效地防范设备事故的发生。
本文将介绍承压设备及特种设备无损检测的相关技术和方法。
2. 承压设备无损检测承压设备是指在使用过程中容器内部会形成一定压力的设备,例如压力容器、锅炉、压力管道等。
承压设备的无损检测主要涉及以下几种方法:2.1 超声波检测(UT)超声波检测技术是利用超声波在材料内部的传播规律和反射反馈特性来检测材料内部的缺陷和异物等不均匀性。
超声波检测技术可以检测毫米级别的缺陷和横向裂纹,应用范围较广。
其原理是利用发射器产生的超声波在被检测物体中传播,当超声波遇到缺陷或界面时,一部分超声波会反射回来,通过接收器接收并转换成电信号,再进行信号处理,最终得出缺陷的位置和大小。
2.2 射线检测(RT)射线检测技术是利用X射线或伽马射线产生的影像来检测材料内部的缺陷和异物等不均匀性。
射线检测技术可以检测纵向缺陷和壁厚变化等问题。
其原理是利用X射线或伽马射线对被检测物体进行辐射,被辐射后的物体会吸收部分射线,形成影像,通过解析影像来确定缺陷和异物的位置和大小。
2.3 磁粉检测(MT)磁粉检测技术是利用磁场来检测材料内部的缺陷和异物等不均匀性。
磁粉检测技术可以检测表层和近表层的裂纹等问题。
其原理是将磁粉散布在被测部位表面,然后施加磁场,当被检测部位存在裂纹或其他不均匀性时,磁粉会在这些地方聚集,形成可见的磁粉团块,以便观察。
3. 特种设备无损检测特种设备是指在特定场合下使用的设备,例如电梯、起重机械、压力管道的附件等。
特种设备的无损检测主要应用以下几种方法:3.1 磁粉检测(MT)特种设备中的磁粉检测技术与承压设备中磁粉检测技术基本相同,用于检测表层和近表层的裂纹等问题。
承压类特种设备常用无损检测方法

承压类特种设备常用无损检测方法承压类特种设备是指在工业生产中用于贮存、运输、加工介质的设备,如压力容器、锅炉、高压管道等。
这些设备工作时承受着高压和高温的环境,因此其安全性至关重要。
为了确保特种设备的安全运行,无损检测成为了必不可少的手段之一。
无损检测是指在不破坏被检测物体的情况下,利用不同的物理方式和方法来检测、确定被检测物体的内部和表面缺陷、结构和性能状态的一种检测方法。
在承压类特种设备的无损检测中,常用的无损检测方法包括超声波检测、射线检测、磁粉检测、液体渗透检测和振动检测等。
下面将分别介绍这些方法的原理和应用。
1.超声波检测超声波检测是利用超声波在被检测材料中传播的特性来检测材料的内部缺陷和性能状态的一种检测方法。
在承压类特种设备中,超声波检测常用于检测厚度、焊缝、裂纹、夹层等缺陷。
通过超声波探头发送超声波,超声波在材料中传播时会受到内部缺陷的影响而产生回波,通过分析回波的特性可以确定缺陷的位置、大小和形态。
超声波检测具有高灵敏度、高分辨率和定量化的优点,因此在承压类特种设备的无损检测中得到了广泛应用。
2.射线检测射线检测是利用X射线、γ射线穿透被检测材料并在感光底片或显影器上产生影像的一种检测方法。
在承压类特种设备的无损检测中,射线检测主要用于检测厚度、焊缝、孔洞等缺陷。
通过射线透射能力的差异,可以对被检测材料的内部缺陷进行成像和分析。
射线检测具有成像清晰、能穿透厚材料的优点,因此在对厚壁设备和焊缝进行无损检测时得到了广泛应用。
3.磁粉检测磁粉检测是利用外加磁场和铁磁性材料之间的相互作用来检测被检测材料表面裂纹和焊接缺陷的一种检测方法。
在承压类特种设备的无损检测中,磁粉检测常用于对焊缝和表面裂纹的检测。
通过在被检测材料表面喷涂铁磁性粉末,再加上外加磁场,可以观察到磁粉在裂纹处聚集形成磁粉痕迹,从而发现和表征裂纹和焊接缺陷。
磁粉检测具有简便易行、操作灵活的优点,因此在对表面缺陷进行无损检测时得到了广泛应用。
承压类特种设备无损检测

承压类特种设备无损检测摘要:当前,在承压类特种设备应用范围逐渐扩大的过程中,需要重视承压类特种设备安全问题,通过无损检测技术对承压类特种设备进行缺陷检测,快速发现容器存在的安全隐患并加以解决,由此可以提高承压类特种设备在各行各业中应用的安全性与可靠性,使其可靠、稳定的运行。
随着科学技术的发展,根据实际应用需求将会出现更多具备实效性的无损检测技术,推动无损检测领域的发展。
关键词:承压类特种设备;无损检测新技术;原理;应用一、承压类特种设备无损检测技术的概述所谓(承压类特种设备)的无损检测主要是指在对承压类特种设备进行必要的技术检测过程中,不改变其内部的结构、不影响其原本的性能、不破坏其原材料的前提条件下进行的一种检测手段,相比其他检测技术而言,更具安全性,属于一种保护型检测技术。
由于承压类特种设备在制造过程中,其基本构造相对复杂,自身具有许多的性能,并且自身的形态也存在较大差别,所以对承压类特种设备进行检测时,采用无损检测能更大程度的保证其后期运行的安全稳定,并提高检测的质量。
在对承压类特种设备进行具体的实际检测时,必须严格按照相关的规章规定的标准执行,选取最有效的检测技术进行检测,保证检测结果的高质量。
我们对承压类特种设备所采用的无损检测技术主要有四种传统方式。
包括射线检测技术,即对于进行承压类特种设备的无损检测有着十分重要的意义,作为无损检测的一种,该项技术对结构化的要求十分敏感,所以在对承压类特种设备进行检测时,可以有效地对其内部结构进行检测分析,并对其正常运行展开检测;超声波检测技术,主要是利用其超声波的作用,在对物质不具有破坏性的前提条件下,对应用的材料以及机械设备等进行检测,对其内部的缺陷、表面遗留的裂痕等进行检查的一项工业生产技术;渗透检测技术,主要是通过运用毛细现象对所检测物质的表面缺陷进行检查的一种方式;以及磁粉检测技术,是通过把磁粉作为显示介质来对内部缺陷进行检查的方式。
近年来,我国在科学技术上的大量投资建设,推动了无损检测领域的新发展,更多先进、前卫的技术被研发并投入使用。
特种设备无损检测相关知识

特种设备无损检测相关知识第一篇:特种设备无损检测相关知识特种设备无损检测相关知识一、是非题1.1 所有金属物质都具有一定的光泽和优良的延展性、传热性及导电等特性。
()1.2 金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。
()1.3 金属材料的工艺性能是指:为保证构件能正常工作所用的金属材料应具备的性能。
()1.4 金属材料工艺性能包括力学性能、物理性能和化学性能等。
()1.5 金属材料使用性能决定了材料的应用范围,使用安全可靠性和使用寿命。
()1.6 材料强度越高,其塑性就越好。
()1.7 材料在外力作用下所表现出的力学指标有强度,硬度、塑性、韧性等。
()1.8 评价金属材料的强度指标有抗拉强度, 屈服强度, 伸长率和断面收缩率。
()1.9 评价材料塑性的指标是伸长率和断面收缩率,而断面收缩率能更可靠地反映材料的塑性。
()1.10 塑性优良的材料冷压成型的性能好,不容易发生脆性破坏,安全性好。
因此要求材料的塑性越大越好。
()1.11金属的强度是指金属抵抗断裂的能力。
()1.12一般说来,钢材硬度越高,其强度也越高。
()1.13洛氏硬度方法的特点是压痕很小,可用来测定焊缝、熔合线和热影响区的硬度。
()1.14 里氏硬度计的测量原理是利用电磁感应原理中速度与电压成正比的关系,其体积小,重量轻,操作简便,特别适合现场使用。
()1.15 材料冲击韧度值的高低,取决于材料有无迅速塑性变形的能力。
()1.16 冲击韧性Ak越高的材料,抗拉强度值σb也越高。
()1.17冲击韧性高的材料一般都有较好的塑性。
()1.18塑性高的材料,其冲击韧性必然也高。
()1.19一般说来,塑性指标较高的材料制成的元件比脆性材料制成的元件有更大的安全性。
()1.20承压类特种设备的冲击试验的试样缺口规定采用V型缺口而不用U型缺口,是因为前者容易加工,且试验值稳定。
()1.21一般说来,焊接接头咬边缺陷引起的应力集中,比气孔缺陷严重得多。
承压类特种设备常用无损检测方法

承压类特种设备常用无损检测方法随着社会的不断发展,各行各业都对设备的安全性和可靠性提出了更高的要求。
在众多的特种设备中,承压类设备由于其工作环境要求严格,通常要承受高温高压等极端条件,因此其安全性尤为重要。
在承压类特种设备中,无损检测是一种常用的检测方法,通过无损检测可以有效地发现设备中的缺陷和隐患,在保障设备安全的也可以延长设备的使用寿命,提高设备的性能。
本文将介绍承压类特种设备常用的无损检测方法及其原理和应用。
一、超声波检测超声波检测是一种常用的无损检测方法,其原理是利用超声波在材料内部的传播和反射来检测材料的缺陷和异物。
通过超声波检测可以发现承压设备中的裂纹、气孔、夹杂等缺陷,并且可以确定缺陷的位置和大小,对设备的安全性进行评估。
超声波检测的应用范围非常广泛,可以用于金属材料、非金属材料、焊接件等各种材料和构件的检测。
在承压设备中,超声波检测常用于检测容器壁厚、焊缝质量、管道内壁和管道焊缝等重要部位的缺陷,以保证设备的安全可靠。
二、磁粉检测磁粉检测是一种通过涂覆磁性粉末在被检测材料表面,利用磁场产生的磁性粉末吸引性来检测材料表面裂纹和缺陷的无损检测方法。
磁粉检测适用于各种铁磁性金属材料,特别是对于表面缺陷的检测效果非常好。
在承压设备中,磁粉检测常用于对设备表面的裂纹、焊缝的检测。
通过磁粉检测可以发现微小的裂纹和脆性断口,及时进行修复和处理,以保证设备的安全运行。
三、射线检测四、涡流检测涡流检测是一种通过电磁感应原理进行检测的无损检测方法。
涡流检测适用于金属表面裂纹、腐蚀、疲劳等缺陷的检测。
通过这种方法可以快速、准确地检测出金属表面的缺陷和异物。
承压类特种设备常用的无损检测方法还有很多,如磁致伸缩检测、渗透检测、红外热像检测等。
这些方法各有特点,可以相互补充,共同保证设备的安全性。
承压类特种设备无损检测

试论承压类特种设备无损检测关键词:无损检测特种设备超声检验射线检验压力管道一、前言无损检测是在现代科学基础上产生和发展的检测技术,它借助先进的技术和仪器设备,在不损坏、不破坏检测对象理化状态的情况下,对被检测对象的内部及表面的结构、性质、状态进行高灵敏度和高可靠性的检查和测试,借以评判它们的连续性、完整性、安全性以及其它性能指标。
二、无损检测技术概述在保证压力容器安全运行,各国对压力容器均采用运行期间的定期检验制度。
压力容器在用检验分为不停止运行的外部检验和停止运行后的内外部检验;外部检验的周期一般为1-2年,内外部检验的周期一般为5-10年。
我国政府有关规程规定,压力容器外部检验的周期为1年,内外部检验的周期最长为6年。
在用压力容器检验的重点是压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素影响而产生腐蚀、冲蚀、应力腐蚀开裂、疲劳开裂及材料劣化等缺陷,因此除宏观检查外需采用多种无损检测方法。
1.射线检测技术射线检测方法是利用射线透过试件时部分射线按厚度变化的函数关系被吸收,试件较薄的部分透过的射线多,而较厚的部分透过的射线少。
这样就在胶片上生成一个按试件厚度变化的影像,从而可以对试件进行无损检测。
射线检测技术经长时间的发展,现已形成射线照相技术,射线实时成像检测技术和射线层析检测技术三大部分,其中x射线和γ射线的常规射线照相检测技术。
2.超声检测技术超声检测是用普通的脉冲反射法操作,通过在噪声波和干扰波的背景上出现意外的回波来检测出缺陷的过程,它具有检测对象范围广,检测深度大,缺陷定位准确,检测灵敏度高,成本低,使用方便,速度快,对人体无害及便于现场使用等优点。
因此,超声无损检测技术是国内外应用最广泛,使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术。
由于超声检测是利用电子仪器从超声信号中抽取信息,再推断出结论的过程,其检测具有间接性,故其结果不可避免地带有统计性质。
即存在检出概率,漏检率及检出结果重复率等问题。
承压类特种设备无损检测相关知识讲座
第1章 金属材料.热处理基本知识
1.1.5 冲击韧度
冲击韧性:
是指材料在外加冲击载荷作用下断 裂时消耗能量大小的特性。
冲击吸收功Ak (通常用冲击试验来确定!)
第1章 金属材料.热处理基本知识
金属材料是现代工业、农业、国防以及 科学技术各个领域应用最广泛的工程材 料,这不仅是由于其来源丰富,生产工 艺简单、成熟,而且还因为它具有优良 的性能。
通常所指的金属材料的性能包括以下两 个方面:
第1章 金属材料.热处理基本知识
1.使用性能 即为了保证机械零件、设备、 结构件等能正常工作,材料所应具备的 性能,主要有力学性能(强度、硬度、 刚度(弹性模量)、塑性、韧性等),物理 性能(密度、熔点、导热性、热膨胀性 等),化学性能(耐蚀性、热稳定性等 )。使用性能决定了材料的应用范围, 使用安全可靠性和使用寿命。
第1章 金属材料.热处理基本知识
晶胞的变形面越多,塑性越好,强度越 低。
塑性大
强度高
密排六方 面心立方 体心立方
第1章 金属材料.热处理基本知识
实际晶体的原子排列并非完美无缺,由于种种原 因使晶体的许多部位的原子排列受到破坏,从而 产生各种各样的缺陷。常见的晶格缺陷有空位、 间隙原子、置代原子、位错等。晶格缺陷使材料 的物理,化学性质发生改变,例如空位,间隙原 子,置代原子的存在引起周围晶格畸变(图1-13 晶粒位向晶界示意,图1-14),其结果使金属屈 服点和抗拉强度增高,而位错的存在(图1-15) 则使金属容易塑性变形,强度降低。
低碳钢是亚共析钢,所以在缓慢冷却条件下 ,低碳钢的正常组织是铁素体F+珠光体P。 碳含量越低,组织中的铁素体的含量就越多 ,塑性和韧性也就越好,但强度和硬度却随 之降低。
承压类特种设备常用无损检测方法
承压类特种设备常用无损检测方法承压类特种设备的无损检测是利用无损检测技术对设备进行安全评估和性能检测的一种方法。
无损检测是指在不破坏被检测物体的完整性和功能的情况下,通过检测材料的物理性能和结构特征,判断被检测物体的性能和质量。
承压类特种设备通常指的是受压力或负压作用的设备,例如锅炉、压力容器、管道等。
其安全性和可靠性非常重要,因此在设备使用前需要进行无损检测,以确保其符合相关标准和规定,同时保证设备的安全运行。
1. 超声波检测(UT):超声波检测是利用超声波在物质中传播的速度和衰减规律,检测材料中的内部缺陷和杂质。
通过测量超声波的传播时间和强度,可以快速、准确地检测出毛细孔、气孔、夹杂、裂纹等缺陷。
2. 磁粉检测(MT):磁粉检测是一种利用磁化现象和磁性粉末的方法,检测材料表面或近表面的裂纹、疲劳裂纹等缺陷。
通过施加磁场,并在材料表面沾粘磁粉,当存在裂纹时,磁粉会在裂纹处产生磁粉聚集,形成可见的磁粉堆。
3. 射线检测(RT):射线检测是利用射线(如X射线、γ射线)穿透物资的性质,对物质进行检测。
射线与物质相互作用,根据射线在物质中的吸收情况,可以检测出材料的缺陷和结构特征。
4. 渗透检测(PT):渗透检测是一种利用液体渗透能力和表面张力的方法,检测材料表面的细小裂纹和毛孔。
在被检材料表面涂覆一层可渗透的液体,并给予一定时间,让液体渗入裂纹和毛孔中,然后通过清洗和显像,可以观察到液体渗透的位置和形态。
5. 磁致伸缩检测(MFL):磁致伸缩检测是一种利用磁性材料在磁场中磁化的现象,检测材料中的缺陷和结构变化。
通过在材料表面或内部施加磁场,利用磁感应强度和磁阻变化的关系,可以检测出材料的缺陷和形态变化。
承压类特种设备常用无损检测方法
承压类特种设备常用无损检测方法
承压类特种设备是指在工业生产过程中承受内部或外部压力作用的设备,如锅炉、压力容器、压力管道等。
为了确保这些设备的安全运行,常需要进行无损检测。
无损检测是指对物体进行检测和评价,不会对被检测物体的结构和性能产生永久性影响的一种方法。
在承压类特种设备的检测中,常用的无损检测方法包括以下几种:
1. 超声波检测:超声波检测是利用声波的传播和反射原理,通过传感器向被检测物体发送超声波脉冲,然后接收和分析回波,以获得被检测物体的内部缺陷信息。
这种方法可以检测出金属材料中的裂纹、腐蚀等缺陷。
2. 射线检测:射线检测主要包括X射线检测和γ射线检测两种方法。
通过辐射源向被检测物体发射射线,然后通过接收器接收射线衰减后的能量,以检测出被检测物体内部的缺陷。
这种方法可以检测出金属材料中的裂纹、孔洞等缺陷。
3. 磁粉检测:磁粉检测是通过在被检测物体表面涂布磁粉,然后施加磁场,观察磁粉在物体表面形成的磁路,以检测出被检测物体表面或近表面的裂纹、腐蚀等缺陷。
这种方法适用于检测铁磁材料。
5. 磁记忆检测:磁记忆检测是利用磁记忆效应,通过在被检测物体表面传感器处检测被检测物体内部的磁场变化,从而判断出被检测物体的缺陷情况。
这种方法适用于含有应力集中的金属材料。
以上就是承压类特种设备常用的无损检测方法。
这些方法各有优缺点,可以根据被检测物体的特点和需求选择适合的方法进行无损检测,以确保设备的安全运行。
承压类特种设备常用无损检测方法
承压类特种设备常用无损检测方法承压类特种设备是指具有灌装、存储、输送等功能,而且工作过程中承受主要表现为静止压力的设备。
这类设备包括压力容器、管道、锅炉、燃气瓶等,其工作过程必须保证其完好无损,以确保人员安全和设备的正常使用。
为了检测承压类特种设备的缺陷,常用无损检测方法有以下几种。
1.超声波检测超声波检测是一种利用超声波的特性对物体进行探测和检测的技术方法。
在中厚板材的检测中,通常采用纵波和横波两种超声波,通过超声波在不同材质中的传播速度、反射和衰减等特性,检测出板材中的异物、裂纹、缺陷等问题。
这种方法对于材质均匀的厚板部件缺陷的检测效果较好。
2.磁粉检测磁粉检测是一种利用磁场的特性来检测材料中裂纹、疲劳损伤、气孔和其他表面和近表面缺陷的方法。
该方法常用于检测铸件和焊接部件的缺陷,以及管道和储罐等大型承压设备的表面开裂和腐蚀情况。
磁粉检测可以快速找到表面裂纹并定位缺陷,减少设备维修时间和成本。
3.液体渗透检测液体渗透检测是一种通过涂抹荧光、放射性或显色液体的方法,在承压设备表面缺陷处进行检测的方法。
通过液体的渗透,扩散到材料表面的液体可以清晰地显示出缺陷,从而找到表面裂纹、腐蚀孔、针孔等缺陷。
该方法常用于检测高强度金属和非金属材料制成的承压设备,如汽车发动机缸体、气门、轮轴和涡轮等。
4.射线检测射线检测是通过利用X射线、伽马射线和中子射线等非常短波长的电磁辐射,对承压类特种设备进行探测和检测的方法。
射线检测在检测良好、金属比较厚的设备时效果明显,可以检测出各种异物,如气泡、裂纹或其他内部缺陷等。
这种方法可以适用于各种材料的缺陷检测,包括有缺陷的焊缝、硬质材料的表面开裂、放射性材料的检测等。
总之,以上几种方法是常用于承压类特种设备的无损检测方法。
在检测过程中,应根据设备材质、缺陷类型和检测目的,选择合适的方法和仪器,并选择熟练的操作人员进行检测。
这不仅可以发现隐患,减少设备维修成本,同时也能确保设备的运行安全。
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1 第一部分 金属材料及热处理基本知识 一,材料性能:通常所指的金属材料性能包括两个方面: 使用性能 即为了保证机械零件、设备、结构件等能够正常工作,材料所应具备的性能,主要有力学性能(强度、硬度、刚度、塑性、韧性等),物理性能(密度、熔点、导热性、热膨胀性等)。化学性能(耐腐蚀性) 使用性能决定了材料的应用范围,使用安全可靠性和寿命。 工艺性能 即材料被制造成为零件、设备、结构件的过程中适应的各种冷、热加工的性能,如铸造、焊接、热处理、压力加工、切削加工等方面的性能。工艺性能对制造成本、生产效率、产品质量有重要影响。 二,材料力学基本知识 承压类特种设备材料的力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等。可以通过力学性能试验测定。 1,强度 金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。材料强度指标可以通过拉伸试验测出。抗拉强度σb和屈服强度σs是评价材料强度性能的两个主要指标。一般金属材料构件都是在弹性状态下工作的。是不允许发生塑性变形,所以机械设计中一般采用屈服强度σs作为强度指标,并加安全系数。 2,塑性 材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。评定材料塑性的指标通常用伸长率和断面收缩率。对必须承受强烈变形的材料,塑性优良的材料冷压成型的性能好。 3,硬度 金属的硬度是材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力。硬度与强度有一定的关系,一般情况下,硬度较高的材料其强度也较高,所以可以通过测试硬度来估算材料强度。另外,硬度较高的材料耐磨性也较好。 工程中常用的硬度测试方法有以下四种 1、布氏硬度HB (2)洛氏硬度HRc(3)维氏硬度HV(4) 里氏硬度HL 4,冲击韧性 指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗的能量大小的特性。材料的冲击韧性通常是在摆锤式冲击试验机是测定的,摆锤冲断试样所作的功称为冲击吸收功。以Ak表示,Sn为断口处的截面积,则冲击韧性ak=Ak/Sn。在承压类特种设备材料的冲击试验中应用较多。 5、弯曲试验是焊接接头力学性能试验的主要项目。 6、应力腐蚀脆性断裂;由于拉应力与介质腐蚀联合作用引起的低应力脆性断裂叫做应力腐蚀。应力腐蚀产生的必要条件:①.元件承受拉应力的作用 ②.具有与材料种类相匹配的特定腐蚀介质环境 ③.材料对应力腐蚀的敏感程度。对钢材而言应力腐蚀的敏感性与的成分、组织及热处理情况有关。 7、承压类特种设备的工作压力:对对圆筒形容器来讲,环焊缝受力只是纵焊缝的一半,而对球形容器来讲由于不存在切向应力,只有经向应力。故在相同压力和直径下,球形容器的壁厚比圆筒形容器的壁厚大约可以减少一半。 三 金属学与热处理的基本知识 1,所有固态金属都是晶体。 晶体内部原子的排列方式称为晶体结构。常见的晶体结构有: (1)体心立方晶格,如金属α-铁、δ—铁、β--Ti、Cr、V等。 (2)面心立方晶格,如金属α-铁、AI、Cu、Ni等。 (3)密排六方晶格,如金属Mg、Zn、γ--Ti 等。 2,铁碳合金的基本组织 通常把钢和铸铁统称为铁碳合金,因为钢和铸铁的成分虽然复杂,但是基本上是铁 2
和碳两种元素组成的。一般把含碳0.02%--2%的称为钢,含碳量大于2%的称为铸铁。碳含量对钢铁的性质有决定性的影响。碳含量低,其性质是“强而韧”, 碳含量高,其性质是“弱而脆”, 铁碳合金Fe—FeC的金相结构有以下几种:(1)铁素体,铁素体是碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体,体心立方晶格。碳在α-Fe中的溶解度很小,727℃时0.0218%;室温时为0.0008%,几乎为零。其强度和硬度很低,塑性、韧性好。(2)奥氏体,奥氏体是碳溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体,面心立方晶格。碳在γ-Fe中的溶碳量较高,1148℃时2.11%;1148℃时为0.77%。其强度和硬度比铁素体高,塑性、韧性也好。其晶粒呈多边形,晶界较铁素体平直。 (3)渗碳体:渗碳体是铁与碳形成的金属化合物,碳含量是6.69%,具有复杂的晶体结构。其硬度很高,塑性和韧性很差,δ、Ak接近于零,脆性很大 承压类特种设备常用的碳素钢含碳量一般低于0.25%。 1, 热处理的一般过程 热处理是将固态金属及合金按预定要求进行加热,保温和冷却,其目的是以改变其内部组织,从而获得所要求性能的一种工艺过程。在实际生产中,热处理的基本工艺过程是由加热,保温和冷却三个阶段构成的,温度和时间是影响热处理的主要因素,任何热处理过程都可以用温度-----时间曲线来说明。 2, 承压类特种设备常用热处理工艺 根据钢在加热和冷却时的组织和性能变化规律,热处理工艺分为退火、正火、淬火、回火、化学热处理等。 1、退火:(炉冷)将钢件加热到适当温度,保温一定时间后缓慢冷却,以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。目的:均匀组织、降低硬度、消除内应力、改善切削加工性能。 根据钢的成分和目的的不同,退火又分为完全退火、不完全退火、消除应力退火等,承压类特种设备的消除应力退火处理主要指焊后热处理(PWHT),也有在焊接过程中间和冷变形加工后进行消除应力处理的,消除应力退火,目的主要是消除焊接过程中产生的内应力、扩散焊缝的氢,提高焊缝抗裂性和韧性,也能改善焊缝和热影响区的组织,稳定结构形状。 2、正火:(空冷)将钢件加热到Ac3或Acm以上30—50℃,保温一定时间后在空气中冷却的热处理工艺。正火的目的和退火基本相同,主要目的是细化晶粒,均匀组织,降低内应力,正火和退火的不同之处在于前者的冷却速度较快,过冷度较大,钢正火后的强度、硬度、韧性都比退火高。 3、淬火:将钢件加热到临界温度以上,经过适当保温后快冷,使奥氏体转变为马氏体的过程。材料通过淬火获得马氏体组织,可以提高其强度、硬度,这对于轴承、模具等工件是有用的,但是马氏体硬而脆,韧性差,内应力很大,容易产生裂纹,所以承压类特种设备材料和焊缝的组织一般不希望出现马氏体。 4、回火:将经过淬火的钢件加热到Ac1以下的适当温度,保温一定时间后,然后用符合要求的方法冷却(通常是空冷),以获得所需组织和性能的热处理工艺。回火的目的是降低材料的内应力,提高韧性。通过调整回火温度,可获得不同的强度、硬度、韧性,以满足所要求的力学性能。按回火温度的不同可将回火分为低温、中温、高温回火三种。
四,承压类特种设备常用材料 1.为保证安全性和经济性,所用材料应有足够的强度,即较高的屈服极限和强度极限。 2.为保证在承受外加载荷 时不发生脆性破坏,所用材料应有良好的韧性。 3.所用材料应有良好的加工工艺性能,包括冷热加工性能和焊接性能。 4.所用材料应有良好的低倍组织和表面质量。 3
5.用以制造高温受压元件的材料应具有良好的耐高温性 6.与腐蚀介质接触的材料应具有良好的抗腐蚀性能。 1, 钢的分类和命名方法 钢可分为非合金钢,低合金钢,合金钢三大类。 A, 碳钢的分类和命名: 按含碳量分为: (1)低碳钢,C≤0.25% (2)中碳钢,C=0.25%--0.6% (3)高碳钢,C>0.6% 按质量分为: (1)普通碳素钢,S≤0.050%,P≤0.045% (2)优质碳素钢,S≤0.040%,P≤0.040% (3)高级优质碳素钢,S≤0.030%,P≤0.035% B,合金钢的分类和命名: 为了改善钢的性能,在钢中特意加入了除铁和碳以外的其它元素。这类钢称为合金钢。 按合金元素的加入量分为: (1)低合金钢,合金总量≤5%; (2)中合金钢,合金总量5%--10%; (3)高合金钢,合金总量>10%; 常存杂质元素对碳钢性能的影响 1)锰Mn: 可脱氧去硫;作用:增加强度、细化组织、提高韧性的作用;减轻硫的危害;是有益元素,一般WMn=0.25%~0.80%。生成硫化锰。 2)硅Si:脱氧剂;作用:提高强度、硬度、弹性的作用,但会使钢的塑性、韧性降低;是钢中有益元素,一般Wsi<0.4%。 3)硫S: 与铁形成化合物FeS,使钢变脆(热脆);是钢中有害元素,应严格控制硫含量。压力容器专有钢材的含硫量不大于0.02% 4)磷P:使钢的强度、硬度增加,但塑性和韧性显著降低;使钢低温时脆性严重(冷脆);是有害元素,应严格控制磷含量。压力容器专有钢材的含磷量不大于0.03% 第二部分 焊接基本知识 一,承压类特种设备常用的焊接方法 1、手工电弧焊 (1)特点:利用焊条与焊件之间的电弧热,将焊条及部分焊件熔化而形成焊缝的焊接方法。优点:手工电弧焊设备简单,便于操作,适用与于室内外各种位置的焊接,可以焊接碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢等各种材料,在承压类特种设备制造中广泛应用。其缺点是生产效率低,劳动强度大,对焊工的技术水平及操作要求较高。 药皮,其作用是:稳弧作用、保护作用、冶金作用、掺合金作用、改善焊接工艺性能。 ①、碱性焊条(熔渣碱度>1.5):含有CaCO3 、CaF2、CaSiO3、MgCO3等碱性氧化物。渣流动性好,抗裂性能好,冲击韧性较高。广泛用于锅炉压力容器制造。对锈、油水敏感,易产生焊接缺陷。一般只用直流焊接。 ②、酸性焊条 (熔渣碱度<1.5):TiO2、MnO2、FeO、SiO2等酸性氧化物及少量有机物。工艺性能好,成型美观,对锈、油水敏感度小,抗排气能力强焊缝抗裂性差,焊缝力学性能较低,一般用于结构焊接。 (5)手工电弧焊的焊接位置:对接焊缝和角焊缝有平焊、立焊、横焊、仰焊是四种基本位置。还有平角焊、立角焊、仰角焊 管子环焊缝也有四种基本位置:水平转动、垂直固定、水平固定、45º全位置。 手工电弧焊的焊接规范:焊接电流、电弧电压、焊条直径、焊接速度、焊接层数。 2、埋弧自动焊 (1)特点:焊接过程中,主要的焊接操作如引燃及熄灭电弧、送进焊条、移动焊条或工