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20G高压锅炉管是锅炉管的一种,属于无缝钢管类别。制造方法与无缝管相同,但对制造钢管所用的钢种有严格的要求。20G高压锅炉管使用时经常处于高温和高压条件,管子在高温烟气和水蒸气的作用下,会发生氧化和腐蚀。要求钢管具有高的持久强度,高的抗氧化腐蚀性能,并有良好的组织稳定性。高压锅炉管主要用来制造高压和超高压锅炉的过热器管、再热器管、导气管、主蒸汽管等。20G高压锅炉管采用的锅炉受压元件用钢,一般在39公斤以下的锅炉应用,为了在较高压力下使用,往往都把受热面管设计的很厚。为了减少热阻和节省钢材,保证较高或高压锅炉用钢的性,同时也为了降低用钢量,普遍采用的是16MnG。同时也有添加稀土、镁等金属和非金属材料的特殊钢材。这样会提高锅炉用钢的性能,减少钢材的耗量,同时也降低了热阻。

  低中压锅炉管GB3087-2008、20G高压锅炉管GB5310-2008是用于制造各种结构低高压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的碳素结构钢热轧和冷拔(轧)无缝钢管。结构用无缝钢管(GB/T8162-2008)是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。天津市恒昌商贸有限公司提供规格及外观质量:GB5310-2008《高压锅炉用无缝钢管》热轧管的外径22~530mm,壁厚20~70mm不等。冷拔(冷轧)管外径10~108mm,壁厚2.0~13.0mm不等。异型无缝钢管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管(代号为D)、不等壁厚异型无缝钢管(代号为BD)、变直径异型无缝钢管(代号为BJ)。异型无缝钢管广泛用于各种结构件、机械零部件。和圆管相比,异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数,有较大的抗弯抗扭能力,可以大大减轻结构重量,节约钢材。



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20G高压锅炉管为Fe-25Ni-15Cr基高温合金,加入Mo、Ti、Al、V及量P,主要通过时效析出γ’-Ni3(Ti,Al)相进行强化,同时由于Cr的存在,具有良好的抗腐蚀性能。该合金在650℃以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度,并且具有较好的加工塑性及满意的焊接性能,因此常被用作航空紧固件等。

  研究人员将20g高压锅炉管经线切割加工成Φ10mm的棒材,对试样进行编号,分别使用3种不同的热处理方法,研究时效及时效温度对优质高强20g高压锅炉管组织与力学性能的影响,以获得综合性能。

  研究结果表明: 1.700℃时效能将固溶后的20g高压锅炉管的抗拉强度提高51%。达到853.7MPa,屈服强度提高了41%,达到485.6MPa,伸长率和断面收缩率有所下降,分别为23.3%和23.9%。这是由于在时效过程中析出了细小且弥散分布于基体的γ’-Ni3(Ti,Al)相起到了沉淀强化的作用。

  2.将时效温度提高到718℃,γ’相析出数量增加,20g高压锅炉管的抗拉强度进一步提高,达到1055MPa和647.3MPa,伸长率和断面收缩率与700℃时效相比略有回升,达到24.7%和26.9%。因此,982℃固溶+718℃时效能使合金获得较好的综合力学性能。



20G高压锅炉管
  确定调质12Cr1MoVG高压锅炉管硬度时还必须考虑到生产的特点,小批单件生产的产品,不同12Cr1MoVG高压管可以选定不同的硬度,大批量流水生产的工厂希望大部分12Cr1MoVG高压锅炉管的硬度范围一致或固定在几个硬度范围内,这对组织热处理生产有很大的方便。
  从12Cr1MoVG高压锅炉管使用角度考虑,确定调质零件的硬度时要注意到12Cr1MoVG高压锅炉管的工作条件和零件的形状。一般的讲,硬度值高,抗拉强度、屈服强度和光滑样品的疲劳强度都高,但是塑性指标降低,脆性破坏倾向和应力集中的敏感性增加,因此,当12Cr1MoVG合金管上有起应力集中作用的缺口(花键、槽或断面变化大)时,为使应力分布均匀、减少应力集中现象,这时较低的硬度反而可以获得较高的疲劳性能。




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