奥氏体钢 钢种 SUPER304H 性能特点 由于氮的固溶强化作用,该钢的强度水平高于普通的18Cr-8Ni型不锈钢,而塑性却与TP347H几乎相同;650℃持久强度10万小时的外推值为128MPa(该值远高于TP347H)。该钢的焊接性能良好(未焊前预热和焊后热处理的钨极氩弧焊焊接头,其拉伸性能与母材类同,接头各部位冲击韧性也较好,焊缝金相组织为奥氏体加少量铁索体,接头质量满足技术条件规范的要求:焊接头的各种性能均基本上与母材接近,持久强度与母材一致),组织稳定性好,且具有较好的抗蒸汽氧化性能(与细晶粒的TP347H基本相同:优于SUS321H和SUS316H)以及较好的抗高温腐蚀性能(略低于TP347H,但差异较小)。Super304H在650℃时的许用应力比TP347HFG HR3C 应用范围 该钢最高使用温度可达700℃,主要用于超(超)临界锅炉的过热器和再热器。由于其性能优良,无论从经济性(性能价格比上只有较大的优势,比TP34711的价格约高9%左右,但壁厚可减薄20%) 和可靠性看,它都是今后超(超)临界锅炉中过热器和TP304H高90%、比TP347H高48%、比再热器钢管(用于取TP347HFG高21%,而且比25Cr-20Ni类的代过去、现在所用的常规18Cr-8Ni型不TP310HCbN(HR3C)略高5%左右。如从抗氧化性、锈钢)的重要的、首选抗腐蚀性能上看,它与TP347HFG接近,但综合性价比的材料。 可能略优些。 此钢的室温、高温力学性能与TP347H基本相同;但持TP347HFG钢管与久强度比ASME规范的TP347H规定值高约20%,在TP347H一样,主要用600—750℃之间的持久塑性也更佳:焊接性能、疲劳性于制造超(超)临界压能大大优于常规的TP347H钢管,且具有较好的抗晶间力参数的大型发电锅腐蚀性能、良好的组织稳定性和更优异的抗氧化及剥离炉的高温过热器、高性能,此外还具有良好的弯管性能。此钢的高温耐蚀性温再热器、屏式过热在18Cr-8Ni不锈钢中是最好的。如从抗氧化性、抗腐器的高温段以及各种蚀性能上看,TP347HFG比SUPER304H还略优一些;耐高温高压的管件等;对于承压部件,但性价比可能略差些。 其最高下作温度,可接近700℃。 HR3C是一种结合了TP310H和TP310Cb的改进主要用于制造超临界的25Cr-20Ni型奥氏体耐热钢,其公称成分为压力参数的大型发电0.1C-25Cr-20Ni-Nb-N。由于在该钢中加入了很多的锅炉或循环流化床锅炉的温度不超过应用情况及前景 规范 该材料首次实际装机ASME CODE CASE 运行时间是1989年,由三2328,并收录到美国材料与试验学会材料标准菱重工株式会社与和歌山ASTM A 213 (03a版)共同火力株式会社共同使中,UNS编号S30432;用在锅炉的过热器和再热日本标准牌号SUS304J1HTB 器上 (参数19MPa,571/543℃)运行了六年。高参数下的更长期的安全使用性能还需要实机考核。 由于其综合性能大大 优于TP347H,将来应能得到广泛应用,但与SUPER304H相比,有可能被后者替代。 ASME SA-213/SA-213M标准,材料牌号TP310HCbN钢种 性能特点 Cr、Ni、较多的Nb和N,其抗拉强度高于常规的18Cr-8Ni不锈钢,持久强度和许用应力远高于常规的18Cr-8Ni不锈钢以及TP310钢,高温耐热蚀抗力大大优于18Cr-8Ni或19Cr-11Ni钢,且抗蒸汽氧化性能极优,炸接接头也满足规范的要求。 此钢由于含有较多合金元素,在这些元素的作用下,其在700℃时的105小时的持久强度达88MPa,105小时持久强度在730℃时与650℃时与SUS347HTB(TP347H)的持久强度相同;其蒸汽抗氧化性和抗剥落性极其优异,大大优于17—14CuMo钢和TP347H钢管;焊接性能与常规的18-8不锈钢,如与TP347H和TP310S相同;焊接头的持久强度也与母材相同;其热膨胀系数数比SUS347ilTB低约10—20%;在高温高压下耐水蒸汽腐蚀性能比SUS347HTB和17—14CuMo都要好得多。此外,NF709的焊接接头也满足要求。 NF709 应用范围 应用情况及前景 700℃的高温过热器、高温再热器、屏式过热器的高温段以及各种耐高温、高压或 高硫或高氯环境腐蚀的管件等。 该钢的最高使用温度由于其综合性能大大可超过700℃,可用于优于 制造参数为34.4MPa、649/59318-8不锈钢,将来应能/593℃的超超临界得到广泛应用,可以期望该锅炉的过热器和再热器,或超(超)临界压力钢的使用能减少大型锅炉参数的大型发电锅炉和汽机在运行时发生的氧或循环流化床锅炉的高温过热器、高温再化物脱落造成的事故。 热器、屏式过热器的高温段以及各种耐高温、高压或腐蚀的管件等。 规范 (UNS S31042),许用应力按ASME CODE CASE 2115-1。
材料腐蚀性能比较表 项目 奥氏体品粒度 T23 T91/P91 T92/P92 T122/P122 50 (总层深) TP304H 5.4 35 (内层) 45 TP347H 6.0 27 (内层) 28 TP347HFG 8。7 17 (内层) 28 SUP304H 8.5 18 (内层) 35 HR3C 4.5 <2.5 (内层) 12 NF709 蒸气高温氧化腐蚀:氧84(600~C 90 化皮厚度650℃,500h) (总层深) 3lOh(μm) 煤灰腐蚀:650℃ 20h, 119 2重量损失mg/cm
奥氏体钢管许用应力表
金属温度不超过 Super 304H TP347HFG TP304H TP347H TP310H TP310HCbN(HR3C) F 100 200 300 400 500 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 C 38 93 149 204 260 316 343 371 399 427 454 482 510 538 566 593 621 649 677 704 732 760 788 816 ksi 20 20 20 20 19.4 18.6 18.3 18 17.7 17.4 17.2 16.9 16.7 16.4 16.2 16 14.7 11.4 8.7 6.5 4.7 3.3 2.2 1.5 MPa 137.8 137.8 137.8 137.8 133.7 128.2 126.1 124.0 122.0 119.9 118.5 116.4 115.1 113.0 111.6 110.2 101.3 78.5 59.9 44.8 32.4 22.7 15.2 10.3 ksi 20 20 20 19.9 19.3 19.1 19 18.9 18.8 18.6 18.3 18.1 17.9 17.7 17.5 16.6 12.8 9.7 7.3 5.4 4 MPa 137.8 137.8 137.8 137.1 133.0 131.6 130.9 130.2 129.5 128.2 126.1 124.7 123.3 122.0 120.6 114.4 88.2 66.8 50.3 37.2 27.6 ksi 20 20 18.9 18.3 17.5 16.6 16.2 15.8 15.5 15.2 14.9 14.6 14.3 14 12.4 9.8 7.7 6.1 4.7 3.7 2.9 2.3 1.8 1.4 MPa 137.8 137.8 130.2 126.1 120.6 114.4 111.6 108.9 106.8 104.7 102.7 100.6 98.5 96.5 85.4 67.5 53.1 42.0 32.4 25.5 20.0 15.8 12.4 9.6 ksi 20 20 18.8 17.8 17.1 16.9 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 16.7 16.6 16.4 16.2 14.1 10.5 7.9 5.9 4.4 3.2 2.5 1.8 1.3 MPa 137.8 137.8 129.5 122.6 117.8 116.4 115.8 115.8 115.8 115.8 115.8 115.1 114.4 113.0 111.6 97.1 72.3 54.4 40.7 30.3 22.0 17.2 12.4 9.0 ksi 20 20 20 19.9 19.3 18.5 18.2 17.9 17.7 17.4 17.2 16.9 16.7 13.8 10.3 7.6 5.5 4 3 2.2 1.7 1.3 0.97 0.75 MPa 137.8 137.8 137.8 137.1 133.0 127.5 125.4 123.3 122.0 119.9 118.5 116.4 115.1 95.1 71.0 52.4 37.9 27.6 20.7 15.2 11.7 9.0 6.7 5.2 ksi 27.1 26.9 25.4 24.6 24.2 24 23.9 23.8 23.7 23.6 23.4 23.1 22.8 22.4 22 16.1 13.6 10.1 7.6 5.7 4.3 MPa 186.7 185.3 175.0 169.5 166.7 165.4 164.7 164.0 163.3 162.6 161.2 159.2 157.1 154.3 151.6 110.9 93.7 69.6 52.4 39.3 29.6 注: (1)TP304H、TP347H和TP310H的许用应力摘自ASME Section II-D篇。
(2)Super 304H、TP347HFG和TP310HCbN的许用应力摘自ASME规范案例(CODE CASE)。
奥氏体钢管许用应力MPa20019018017016015014013012011010090807060504030201003893149204260316343371399427454482510538566593621649677704732760788816Super 304HTP347HFGTP304HTP347HTP310HTP310HCbN(HR3C)注:℃
铁素体钢管许用应力表
金属温度不超过 T91/P91(外径<=3'') T91/P91外径>3'' T92/P92 T911/P911 T122/P122 F C ksi MPa ksi MPa ksi MPa ksi MPa ksi MPa 100 200 300 400 500 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 38 93 149 204 260 316 343 371 399 427 454 482 510 538 566 593 621 649 24.3 24.3 24.3 24.2 24.1 23.7 23.4 22.9 22.2 21.3 20.3 19.1 17.8 16.3 14 10.3 7 4.3 167.4 167.4 167.4 166.7 166.0 163.3 161.2 157.8 153.0 146.8 139.9 131.6 122.6 112.3 96.5 71.0 48.2 29.6 24.3 24.3 24.3 24.2 24.1 23.7 23.4 22.9 22.2 21.3 20.3 19.1 17.8 16.3 12.9 9.6 7 4.3 167.4 167.4 167.4 166.7 166.0 163.3 161.2 157.8 153.0 146.8 139.9 131.6 122.6 112.3 88.9 66.1 48.2 29.6 25.7 25.7 25.3 24.5 23.8 23.2 22.8 22.4 21.9 21.4 20.8 20.1 19.2 18.3 17.2 13.6 10.2 6.9 177.1 177.1 174.3 168.8 164.0 159.8 157.1 154.3 150.9 147.4 143.3 138.5 132.3 126.1 118.5 93.7 70.3 47.5 25.7 25.7 25.1 24.1 23.6 23.2 23 22.7 22.3 21.7 21 20.1 19 17.7 14.9 11.4 6.7 177.1 177.1 172.9 166.0 162.6 159.8 158.5 156.4 153.6 149.5 144.7 138.5 130.9 122.0 102.7 78.5 46.2 25.7 25.7 25 24.2 23.7 23.1 22.9 22.5 22.1 21.6 21.1 20.3 19.5 18.5 16.8 12.9 9.3 6.2 177.1 177.1 172.3 166.7 163.3 159.2 157.8 155.0 152.3 148.8 145.4 139.9 134.4 127.5 115.8 88.9 64.1 42.7 注: (1)T92/P92、T122/P122高于1150℉适用于最大外径限制为3.5in的管子。 (2)T91/P91的许用应力摘自ASME Section II-D篇。
(3)T92/P92、T911/P911和T122/P122的许用应力摘自ASME规范案例(CODE CASE)。
铁素体钢管许用应力MPa1901801701601501401301201101009080706050403020100T91/P91(外径<=3'')T91/P91外径>3''T92/P92T911/P911T122/P1223893149204260316343371399427454482510538566593621649℃
镍基焊材
牌号 参照型号 熔敷金属主要化学成分 Wt% 熔敷金属力学性能 C AT-Ni102 AT-Ni112 AT-Ni132 AT-Ni133 AT-Ni152 AT-Ni152B AT-Ni153 AT-Ni154 AT-Ni182 AT-Ni182B AT-Ni183 AT-Ni183M AT-Ni190 AT-Ni190B (Ni202) AT-Ni307 AT-Ni317 AT-Ni327 AT-Ni347 AT-Ni625 AT-Ni817 AT-Ni818 AT-Ni830 AT-Ni847 Mn 1.0 1.5 2.1 1.8 2.2 1.0-3.5 3.2 0.2 7.3 4.8 7.83 5.21 2.76 2.10 1.0-5.0 0.5-2.0 2.0-5.0 3.0-5.5 0.31 0.72 0.90 0.78 0.8 Si 0.8 0.5 0.41 0.41 0.38 ≤1.0 0.38 0.56 0.40 0.43 0.39 0.39 0.51 0.56 ≤0.75 ≤0.50 ≤0.75 ≤0.50 0.49 0.51 0.50 0.86 0.5 Fe 1.0 3.0 7.2 2.1 7.8 ≤12.0 6.8 5.1 6.2 2.8 3.3 2.8 2.2 2.4 ≤7.0 ≤5.0 4.0-8.0 ≤0.70 3.2 3.7 4.2 0.42 3.2 Nb 1.5 1.0 2.2 2.9 2.4 2.4 1.8 2.1 2.4 2.51 2.46 1.5 3.0-5.0 0.2-1.0 1.5-5.5 1.5-3.5 3.67 Cr 15.5 19.3 15.7 13.0-17.0 15.1 0.1 15.6 19.6 19.9 20.4 14.0-17.0 13.5-16.5 13.0-17.0 17.0-20.0 21.6 19.76 15.7 16.1 Ni 基 ≥92 基 基 基 ≥60 基 基 基 基 基 基 66.3 65.1 基 基 基 基 基 基 基 ≥92 基 Mo 1.7 1.0-3.5 7.2 27.8 3.2 1.2 2.0-6.0 8.5-11.0 3.5-7.5 8.78 16.50 15.45 16.20 Cu Ti=0.5 Ti=0.5 <0.10 0.10 ≤0.50 W=1.4 ≤2.0 <0.1 0.01 0.01 余 余 W=4.1 W=4.2 б0.2 MPa 307 306 427 440 510 425 310 ≥250 ≥250 525 521 517 186 бb MPa δ5 % ≥410 ≥410 695 694 708 ≥650 760 740 655 705 ≥550 ≥550 ≥480 ≥480 ≥620 ≥600 ≥620 ≥600 815 756 766 393 730 ≥20 36.0 36.0 37.5 ≥20 37.0 28.0 40 40 ≥35 ≥35 ≥30 ≥30 ≥20 ≥28 ≥20 ≥25 34.0 33.6 33.1 25 ≥5 ENi-0 ENi-1 ENiCrFe-1 Inconel 132 ENiCr-1 ENiCrFe-2 INCO-WELD-A ENiCrFe-4 INCO-WELD-B ENiCrMo-6 ENiMo-1 ENiCrFe-3 Inconel 182 ENiCrFe-3 ENiCrFe-3 ENiCrFe-2 ENiCu-7 ENiCu-7 ENiCrMo-0 ENiCrMo-0 ENiCrFe-0 ENiCrMo-3 Inconel 112 ENiCrMo-7 ENiCrMo-5 ENi-1 Nickel 141 0.03 0.04 0.04 0.03 0.041 ≤0.20 0.045 0.031 0.042 0.038 0.037 0.041 0.067 0.038 ≤0.10 ≤0.07 ≤0.05 ≤0.06 0.045 0.026 0.028 0.031 0.06
182类合金焊接材料 产品牌号 焊接方法 产品数据 10-03C 10-03A 10-03A 10-03B 10 15-06A 17-06C AWS ENiCrFe-1 ENiCrFe-3 ENiCrFe-3 ENiCrFe-3 - DIN - EL-NiCr15FeMn EL-NiCr15FeMn EL-NiCr15FeMn EL-NiCr19Nb NIMROD MMA 132KS NIMROD MMA 182KS NIMROD 182 MMA NIMAX 182 MMA NIMROD MMA NC19Nb 20.70.Nb TIG/MIG/SA NiCr Flux 适用于镍基材料,如600类合金的焊接 也常用于镍基材料,不锈钢和低合金钢之间的异种接头的焊接 NIMROD AKS MMA NIMROD AB MMA NIMAX A MMA 20.70.Nb TIG/MIG/SA ERNiCr3 SG-NiCr20Nb - - AB类合金焊接材料 10-04A ENiCrFe-2 EL-NiCr15MoNb 10-04A ENiCrFe-2/4 EL-NiCr15MoNb 10-04B ENiCrFe-2 EL-NiCr15MoNb 15-06A ERNiCr-3 SG-NiCr20Nb 使用范围与182类焊材相似 与182类焊材相比,其焊缝在600°C以上具有更好的高温性能 NiCr Flux 17-06C - - 625类合金焊接材料 NIMROD MMA 625KS NIMROD 625 MMA 62-50 TIG/MIG/SA NIMROD MMA 721KS 10-05A 10-05A 15-06B 10-05E ENiCrMo-3 EL-NiCr20Mo9Nb ENiCrMo-3 EL-NiCr20Mo9Nb ERNiCrMo-3 SG-NiCr21Mo9Nb - - 焊缝金属具有优良的综合机械性能和耐腐蚀性能 适用于相应的625类合金 同时也适用于其他高温合金,如601,800等合金 721类焊材适 72-10 TIG/MIG/SA 15-06N - - 用于6%Mo,825及28合金的焊接 C类合金焊接材料 NIMROD C276 NIMROD C276KS HAS C276 NIMROD C4KS HAS C4 NIMROD 59KS HAS 59 MMA MMA TIG MMA TIG MMA TIG 10-07A1 10-07A2 15-06E 10-07C 15-06H 10-07F 15-06J ENiCrMo-4 EL-NiMo15Cr15EW ENiCrMo-4 EL-NiMo15Cr15W ERNiCrMo-4 SG-NiMo16Cr16W ENiCrMo-7 EL-NiMo15Cr15Ti ERNiCrMo-7 SG-NiMo16Cr16Ti ENiCrMo-13 EL-NiCr22Mo16 ERNiCrMo-13 SG-Ni23Mo16 适用于大多数腐蚀环境 含22%Cr的59合金具有优良的耐腐蚀性能 NIMROD C和 C焊条主要用于堆焊,如热作模具的堆焊等 KS型焊条特别适合固定位置管道的焊接
NIMROD C MMA 10 ENiCrMo-5
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