碳素结构钢

碳素结构钢（精选9篇）

碳素结构钢 篇1

摘要：本文主要通过对碳素结构钢与低合金高强钢的焊接性能进行分析, 选用适宜的焊接方法、焊接材料, 采取相应的质量控制措施, 制定了适宜的焊接工艺, 确保产品焊接接头性能符合产品技术条件要求, 为企业创造更大效益。

关键词：碳素结构钢,低合金高强钢,异种材料焊接,焊接工艺

一、引言

碳素结构钢与低合金高强钢焊接属于异种金属材料焊接, 采用异种钢的焊接结构, 不但经济合理, 而且便于根据材料来分析焊接工艺, 而且能提高构件的使用性能。异种金属制成的焊接结构在现代机械、化工、电力、石油及矿山等领域的应用日益广泛。

碳素结构钢产量大、成本低、杂质较多, 且具有一定的力学性能, 一般在热轧状态下供应。适用于一般结构钢和工程用热轧钢板、钢带、型钢、棒钢, 可供焊接、铆接、以及栓接构件之用。广泛应用于桥梁、船舶、建筑工程中制作各种静负荷的金属结构件、不需要热处理的一般机械零件和普通焊接件, 是一种用途广泛的工程用钢。

低合金高强度结构钢是含少量合金元素 (一般含合金 (质量分数) 小于3%) 的普通合金钢, 它强度高, 加工和焊接性能好, 具有较好耐磨、耐腐蚀、耐低温性能, 生产成本和碳素钢接近。低合金高强钢含碳量低 (质量分数) (一般在0.1%～0.25%范围内) 。随着钢中合金元素含量的增加, 低合金高强度结构钢的强度逐步提高;C含量增加, 钢的淬硬性增大, 焊接性变差。加入的主要合金元素是锰、硅、钒、钛、铌等。锰硅能对铁素体起固溶强化作用, 提高强度;钒、钛和铌细化晶粒, 提高钢的韧性;加入适量铜、磷可以提高耐蚀能力;加入适量稀土有利于脱氧、脱硫和净化钢中其他杂质和改善钢的性能。低合金高强度结构钢广泛用于船舶、车辆、桥梁、高压容器、钢结构件等。

二、焊接工艺

碳素结构钢与低合金高强钢焊接时的焊接工艺 (包括焊前准备、焊接材料的选择、预热和层间温度、焊后热处理) 应由焊接性相对较差的一侧来确定。

(一) 焊接前准备。

1.坡口加工。300～400 MPa级别的低合金高强钢, 如Q345.通常状态下坡口均是机械加工的坡口。这一级别的低合金钢气割性能与碳素结构钢的一样良好。在气割边缘宽lmm范围内虽有淬硬现象, 但由于淬硬区很窄小, 焊接过程中可以将淬硬区熔入焊缝金属的熔池中, 气割后的边缘不需要进行机械加工就可以直接施焊。

2.组对。焊接装配时不允许强制组装。对角变形和错边量要严格控制, 避免未焊透和应力集中而引起的裂纹。为了防止装配点固焊点开裂, 点固焊的焊缝应长些、厚些。一般点固焊缝的长度为20～100 mm。点固焊和正式焊之间的间隔时间不宜过长。

(二) 焊接工艺。

1.焊接材料的选择。碳素结构钢与低合金高强钢焊接属于异种金属材料焊接, 焊接时应遵循异种金属接头分类方法: (1) 异种有色金属接头。 (2) 有色金属与黑色金属焊接。 (3) 异种黑色金属焊接。异种黑色金属焊接包括铁与钢焊接和异种钢焊接, 其中异种钢焊接又包括:①金相组织类型相同但化学成分不同的钢。②不同金相组织类型的钢 (黑与白) 。对于组织比较接近的异种钢接头, 焊接材料的选择原则是:要求焊缝金属化学性能、耐热性能等其他性能不低于母材中性能要求较低一侧的指标。

2.预热和层间温度。碳素结构钢与低合金高强钢这两种异种钢焊接时, 预热温度以及层间温度按照碳当量较高的一侧来要求确定预热温度。当Q345钢的厚度分别超过25mm时, 它们相互之间进行焊接或者与碳素结构钢焊接时, 对这些钢均要进行预热.可以单独对这些钢预热, 也可以与碳素结构钢装配点固焊后预热。预热温度不低于100℃。预热的范围, 在待焊处100 mm左右 (两侧) 保持一个匀热区。预热的目的是使焊接接头避免或减少出现淬硬的马氏体组织, 又能促进氢的扩散逸出, 减少热影响区中氢含量, 从而防止冷裂纹的产生。预热还能使焊缝金属缓慢地冷却, 有利于消除夹渣、气孔和白点等缺陷, 同时还能减少焊接残余应力。对于预热温度常用查表法或公式法确定。采用公式法确定预热温度, 即本文开头所述碳当量来估算焊前的预热温度。根据化学成分计算碳当量的公式如下:

CEV=C+Mn/6+ (Cr+Mo+V) /5+ (Ni+Cu) /15%

式中的化学元素符号表示该元素在钢中的含量 (质量分数) 。

3.焊后热处理。焊后热处理一般按照合金含量较高侧母材来确定, 两者热处理温度范围不同, 应根据热处理温度高的材料温度下限和热处理温度低的材料温度上限来确定。如果热处理温度范围高的下限高于热处理温度低的上限, 且温度相差太大, 应考虑堆焊过渡层或增加介于两者之间的材料。

三、碳素结构钢与低合金高强钢焊接举例

碳素结构钢与低合金高强钢焊接时的焊接工艺将以Q235与Q345为代表钢种具体说明。这两种异种材料焊接可以采用的焊接方法很多, 如焊条电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧焊等。下面以CO2气体保护焊、平板对接为例说明其焊接工艺。

根据等强原则。由于Q235与Q345的焊接性较好, 所以焊接前不需要预热, 焊接后也不需要热处理。当钢板厚度较大 (t>20 mm) 、低温下焊接、结构刚性较大、有裂纹倾向时, 焊接前应预热, 预热温度应在100～150℃。具体焊接工艺参数见表2。

四、结语

通过对碳素结构钢与低合金高强钢焊接性能的分析, 制定合理的焊接工艺。施焊过程中严格遵守焊接操作规程, 可以得到性能优良的焊接接头, 有效控制裂纹、气孔等缺陷的产生, 保证焊接质量。通过对上述钢种的焊接工艺性分析, 对焊接同类型的异种钢有一定的借鉴意义, 在实际生产中对企业也具有十分重要的指导意义。

参考文献

[1].机械设计委员会.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社, 2004

[2].赵品, 谢辅州, 孙振国.材料科学基础教程[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2003

碳素结构钢 篇2

一 抓安全文件的学习、贯彻和落实，积极营造安全生产的舆论氛围

公司百日安全活动相关文件印发后，炭素部党支部积极行动起来，第一时间将相关文件下发各工区、班组，组织职工认真学习和领会文件精神，同时，重点抓好文件的落实和督导工作，组织班子成员通过参加各生产工区班前班后会，向广大职工宣传活动的目的、意义，指导职工进一步明确活动的具体要求。

百日安全活动期间，党支部在相关职能部门的大力支持下，共制作、悬挂安全宣传标语4幅，更换制作安全专题宣传栏一期，各工区更新安全专题板报4处，印发安全学习材料14份，为百日安全活动的开展营造了良好的舆论氛围。

二 抓分片包干，切实注重活动效果

党支部以“算账教育”为契机，分片包干，注重活动实际效果，让广大职工对“安全及时最大的效益”有了较为深刻的认识。首先，班子成员针对炭素生产点多面广的实际情况，针对煅烧、成型、焙烧、阳极组装、设备等5个生产工区不同的特点，由党政一把手带队，在5各生产区分片包干，针对教育形式、效果等具体细节提出具体要求。其次，充分利用班前会、班后会、班组安全活动日等形式，深入工区、班组和生产现场，把算账教育送到一线。再次活动中增加与职工的`交流互动，一改传统的说教，让职工说话，取得了实实在在的效果。算账教育共进行16批次，职工受教育率达到了100% ，增强了职工的安全生产自觉意识，促进了安全生产。

三 抓落实责任，切实转变作风，重心下移，加强安全管理重点环节的管控

炭素部党支部在百日安全活动中，针对炭素生产连续性强的特点，把安全管控的重点和时段放在夜间生产上，对几个连续生产的工区加强管控力度。一是从转变班子成员工作作风抓起，党政主要领导带头，主动深入车间班组，同时采取定点检查和随机检查相结合的方式，狠抓中夜班安全生产；二是对查出的安全隐患不过夜，随时查出，随时整改；三是加强中夜班值班管理，在原有基础上，增加2名同志参加中夜班值班，同时要求设备工区技术员参与中夜班值班，以便能够及时处理生产中出现的问题；四是把参加生产例会的人员由原来的工区长以上领导，扩大到班组长，这样，有效加强了安全生产问题解决处理的效率。

四 抓安全教育和党员安全联保，发挥党员职工的安全生产带动作用

在安全教育上，党支部牢固树立“安全为天，生命至尊”的理念，把思想政治工作贯穿到安全教育的全过程，抓好班子会、班组长例会、班前会安全知识学习与危险预知活动的开展，深入开展党员安全联保、互保活动。支部12对联保对象每月对各工区进行安全隐患排查，并落实整改。每月还开展一次以形势教育、安全知识、业务技能为主要内容的培训工作。通过开展系列教育与专项安全活动，起到了较好的效果，同时又增强了职工们的安全意识，提高了自保互保能力。

明确责任，强化考核，积极开展党员安全责任区和安全联保、党员身边无“三违”、骨干党员巡视安全等活动，充分发挥了党员在安全生产中的作用。百日安全活动期间，炭素部共建立党员安全责任区4个，结成安全联保对子17对，骨干党员安全视察2次，查出各类安全隐患24条，全部闭环整改，整改率100% 。

碳素结构钢 篇3

1碳素结构钢 (GB) 新旧牌号对照

碳素结构钢 (G B) 新旧牌号对照见 (表1) , 相关技术条件可参看GB/T700-1988《碳素结构钢》[2]。

2不锈钢 (GB) 新旧牌号对照

不锈钢 (GB) 新旧牌号对照见表2, 相关技术条件可参看GB/T 1220-2007《不锈钢棒》[3]。

3低合金结构钢 (GB) 新旧牌号对照

低合金结构钢 (G B) 新旧牌号对照见表3, 相关技术条件可参看GB/T 1591-1994《低合金高强度结构钢》[4]。

最后, 值得注意是, 上述对照的某些新旧牌号并非完全等同, 例如A3钢与Q235A级钢在形变性能、冲击韧性以及焊接性等方面存在一定差异[5]。相关技术人员应在详细考察和了解的基础进行对照使用。

摘要：近年来, 随着中国钢材市场与世界的接轨, 结构钢、不锈钢国家标准 (GB) 不断进行修订、颁布和实施, 钢种牌号也相继更新, 形成了一套全新的牌号系统。现将常用碳素结构钢、不锈钢以及低合金结构钢 (GB) 新旧牌号列表对照, 以方便相关企业技术人员参考使用。

关键词：碳素结构钢,不锈钢,低合金结构钢,新旧牌号,对照

参考文献

[1]《我国碳素结构钢标准的进展与展望 (上) [J].栾燕《.冶金标准化与质量》, 2009 (5) .

[2]GB/T700-1988《, 碳素结构钢》[S].

[3]GB/T1220-2007《, 不锈钢棒》[S].

[4]GB/T1591-1994《, 低合金高强度结构钢》.

万达碳素实习期工作总结 篇4

时光荏苒，岁月如梭。转眼间，我在万达碳素的学习工作已经将近三个月。三个月来，部门领导给予了我无微不至的关怀和信任，车间同事给了我极大的帮助和肯定，让我无论是生活还是工作都能很快融入角色，使我在较短的时间内适应了车间的工作环境，熟悉了煅烧工艺的生产流程。在试用期间，我在煅烧车间学习工作。现将学习工作总结如下：

一、加强理论学习，熟悉生产流程。

虽然自己大学时的专业是化学工程与工艺，但是2011年毕业后我并没有从事化工行业，而是参加了大学生志愿服务西部计划，在新疆昌吉市委宣传部工作了一年多。尽管是所谓“科班”出身，但是从政府部门一下子走进生产车间，对自己来讲，是个很大的挑战，很多时候都会深切感到知识的匮乏和面对陌生领域时的无助。但是，我并不气馁，为了尽快熟悉工作，我以高度的纪律、责任感来严格要求自己、鞭策自己。在实习期间，我努力搜集学习碳素阳极生产相关资料，并主动向办公室借阅《碳素阳极生产培训教材》进行自学。通过不懈努力，我认识到煅烧是碳素材料在隔绝空气的条件下的高温热处理过程，是预焙阳极生产的第一道生产工艺，碳素原料烧制的好坏直接关系到阳极成品的质量。通过观察和学习，我初步了解到煅烧又分为配料、破碎、输送、烧制、震动输送、煅后仓储存等工序，对煅烧工艺流程的熟悉认知，必然会让我在以后正式生产中受益匪浅。

二、注重具体实践，提高工作技能。

在本车间的工作中，我一直严格要求自己，认真及时做好领导布置的每一项任务。回顾三个月来的工作生活，桩桩件件，历历在目。刚入职，我就被借调至成型车间参与高楼

部预留管道孔测量绘制工作，主要负责定位预留孔位置、焊接预留孔槽等；在煅烧车间，主要负责完成了线槽布置焊接、电缆线布置、烟道挡板安放、烟道底部雨水泥土清理、安全护栏油漆粉刷、窗帘安装、车间卫生清理、废铁收集、油润煅烧炉体弹簧等工作。7月中旬，我被借调至焙烧车间二期，负责检查督导焙烧炉体的建造；7月底，有幸在力建集团（老厂）进行了为期一周的培训学习，主要对煅烧炉体构造、煅烧原理和调温操作进行了系统学习。在具体的工作实践中，我的工作能力和业务水平有了明显提高。

三、不足之处和今后打算

在肯定成绩的同时，我也清醒认识到自身的工作还存在一定的问题和不足：一是工作不够大胆，方法不够灵活；二是综合能力特别是管理能力还有待于进一步提高，对于以上存在的问题，我将高度重视，在今后的工作中努力改进。

作为一个刚踏进社会的大学生，经过三个月的锻炼，我在单位领导的支持和同事的配合下，不断成长、进步，圆满地完成了自己所承担的各项工作任务，做到竭尽所能、尽职尽责。

在此我提出转正申请，恳请领导给我继续锻炼自己、实现理想的机会。我会用谦虚的态度和饱满的热情做好我的本职工作，为公司创造价值，同公司一起展望美好的未来！

关于碳素焙烧炉砌筑施工方案探究 篇5

关键词：碳素,焙烧炉,施工方法

焙烧炉设备在碳素生产系统中发挥着极为重要的作用, 它主要用于焙烧碳素生产系统中的主要原料。在焙烧炉中生炭能够完全隔离于空气, 然后在此情况下把握好温度对生炭进行加热, 待粘结剂, 即沥青, 加热至焦化之后将其均匀涂抹于碳素颗粒表面, 使炭焦网络形成于骨料颗粒之间以便将其牢固的粘合在一起。由于是经过焙烧的, 这样一来便加强了生炭块的稳定性, 促进了原料抗氧化功能的提高, 另外还明显增强了其耐热性、导热性以及导电性。

结构相同的几个焙烧炉室组成焙烧炉, 然后又由几个炭块料箱组成各个焙烧炉室, 这样一来便可以使炭块在每个料箱内分层堆放。炭粒主要起到填充炭块之间或炭块与炉室的空隙。运行焙烧炉的时候可将其分成几个火焰系统, 并将各个火焰系统串联起来实现多室生产。每个焙烧室都需要遵从一定的程序来进行, 即装炉、预热、焙烧、冷却、最后出炉。焙烧炉砌筑质量的好坏对焙烧能否正常运转以及碳素起着直接影响作用。合理的施工步骤、施工方案才能促使焙烧炉砌筑的质量得以保障。

1 焙烧炉砌筑的施工准备

1.1 设施准备

搭建临时的生活设施以及生产设施。

1.2 工具准备

做好检查、安装、调试施工机械设备等各项工具准备工作以确保施工过程顺利。

1.3 技术准备

联合相关人员共同努力熟悉施工图纸、技术文件以及施工规范等一系列问题, 继而将焙烧炉砌筑指导书编写成文稿, 再与作业实施人员进行技术交底。

1.4 耐火材料准备

因为焙烧炉所使用的耐火材料种类繁多且数量大, 所以在施工准备的过程要尽早与供应商去的联系对进货计划进行详细计划, 然后从施工情形来决定耐火材料的储备数量, 另外在材料进场的时候还要针对防雨防雪以及防潮等现象采取一系列措施。

2 焙烧炉砌筑的施工条件

2.1 焙烧炉砌筑前要确保车间厂房处于封闭状态以防风防雨防雪。

2.2 车间里面的十吨双梁车要安装完成以确保其能够正常使用。

2.3 耐火材料的施工环境, 即厂房内的温度必须≥5℃, 而耐火材料本身的温度必须≥3℃。

2.4 耐火材料要准备充足, 必须保证现场所能到位的材料能够满足十日的工作量。

3 焙烧炉砌筑的质量标准

3.1 在进行焙烧炉砌筑之前首先要选砖, 对于比较特殊的地方还要予以砌筑。

在技术条件允许的情况下, 将那些有缺棱、缺角、裂纹等问题的砖用于非工作面的地方, 而砖的加工面不可用于工作面, 焙烧炉侧墙的标准砖其加工长度应≥2/3。在进行砌筑的时候砖缝之处要均匀、且灰浆饱满, 防止有空缝、上下层错开的现象发生。

3.2 在留设膨胀缝的时候应该注意均匀平直设置, 缝内要时刻注意清洁且根据规定来进行材料填充。

不同品牌的泥浆或浇注材料不可对之加以混合使用。搅拌浇注料在加水的过程中要严格依照配比来进行, 每一次搅拌的时间不要过长, 且尽量在三十分钟以内完成搅拌, 如果浇注材料有初凝现象出现则要立即停止使用。

3.3

在焙烧炉的砌筑偏差问题上, 在水平误差方面, 料箱底部的上表面砖不得低于3mm, 火道墙砖的上表面砖不得低于3mm, 横墙砖的上表面不得低于5mm, 整个炉室的上表面不得低于20mm, 连通烟道砖的上表面砖不得低于10mm;在标高误差方面, 火道顶的误差要控制在±5mm之间, 泸定要控制在±20mm之间, 火道墙每米要控制在3mm, 全高要控制在8mm;在垂直误差方面, 横墙每米要控制在3mm, 连通火道全高要控制在8mm, 每米控制在3mm, 炉墙每米要控制在3mm, 全高要控制在10mm。

3.4 具体检查内容以及质量控制点参照如下表格:

4 焙烧炉砌筑施工顺序以及技术措施

4.1 工前准备

在进行焙烧炉砌筑之前要仔细清扫炉内垃圾, 认真检查并验收炉基础, 待检验合格后再在焙烧炉的基础壁上投放中心线以及永久性标高, 再用黑线弹出各个砖层的控制线。因此, 在进行砌筑前要着重平衡基础。

因为炉底的砌筑有着较大的工作量, 所以为了方便的工作全面开展, 在施工的过程当中要按照膨胀缝来进行分段砌筑。在进行砌筑的时候要对标高以及水平度进行逐层检测, 待合格后在进行上层砖砌筑。膨胀缝的正确留设和填充要根据其设计位置以及宽度, 并且膨胀缝内不可有杂物存在。为了能够使炉底持续处于水平状态, 于是要用水平仪一直进行跟踪检测。

4.2 炉侧 (端) 墙砌筑

炉墙主要分为纵向以及横向两大部分, 因此在进行砌筑前要先将炉底耐火砖表面的炉墙边线弹出, 然后在砌筑的过程中, 用皮数杆来控制砖层, 且要进行分段的逐步施工, 更重要的是在砌炉墙的过程中每筑600mm-800mm后再对之与炉壁间的轻质浇注料进行浇注。准确无误的留设纵向炉墙与横向炉墙接头处的凹槽位置, 并且为了确保横向耐火强尺寸的准确性可采用木质工艺卡来对之加以控制, 而炉墙的锚固件根据其砌筑与安装。膨胀缝的留设根据设计位置, 从而方便所规定材质的随时使用或填充。

4.3 横墙、炉底板砌筑

在炉墙砌筑完成之后便可随时进行底板砖的铺砌。砌完底板砖之后, 继而对横墙还有火道加以定位, 由于横墙壁所使用的砖量大, 且规格型号繁多, 结构复杂, 于是在施工的过程中必须要按照设计配置图待确保无误后进行砌筑, 保证砌筑没有发生错误之后再打泥浆进行砌筑。对膨胀缝留设随时进行填充, 横墙凹槽的控制用木质工艺卡, 砖层的控制用皮数杆。

4.4 连通火道砌筑

连通火道的砌筑施工位置主要在钢烟管内进行, 只有钢管在顺利验收后方可进行连通火道砌筑, 首先进行一环预砌, 待保证没有错误之后才能够进行打泥砌筑。在砌筑的过程中, 首先要对烟道的上半部分进行砌筑, 上半部分由弧形拱胎支设。膨胀缝的预留需要采用9mm的厚木, 然后等砌筑完成后从中拆除, 再用硅酸铝进行填充, 都顺利完成后便可以进行下一环的砌筑。每一次若要进行拱胎拆除需要提前打入合门砖, 然后可以随砌随安断头砌体的锚固件。

4.5 脚手架搭设

对焙烧炉的端墙和横墙砌筑要进行双排脚手架搭建, 根据砌筑的高度来搭筑。因为炉底所采用的材料是轻质砖, 所以要在端墙脚手架的立杆下垫上模板从而起到防护炉底的作用。

可移动脚手架的高度不代表火道砌筑的搭设高度, 所搭设的高度以及宽度的设定都要以能够放入料箱为基础。与脚手架高度相衬的火道砌筑, 其脚手架的使用需要通过天车吊进才能够使用。

焙烧炉砌筑作为一项现场施工艺术, 需要我们不断的进行经验总结以及对其中内涵进行领悟, 然后对之加以改进才可以从各方面提高施工技术。

参考文献

[1]李广进.如何应用阳极焙烧炉燃烧及调节设备判断阳极焙烧工艺的状况[J].轻金属, 2003 (5) .

[2]李增俊.碳素试样焙烧炉控温系统的设计和使用[M].抚顺石油学院学报, 2000, 20 (2) .

[3]王新泉, 董云霞, 余涛, 窦波.碳素焙烧炉沥青烟气净化系统可靠性研究[会议论文], 2006.

[4]邵美玲, 张彩霞, 吴蓉, 耐热混凝土在碳素焙烧炉工程中的应用[J].河南建材, 2003 (2) .

[5]王高宏.碳素焙烧炉施工方案及技术措施[J].甘肃冶金, 2007 (6) .

碳素结构钢 篇6

地下水中含有过量的锰,可能诱发某些地方病[1]。人体长期摄入过量的锰,会引起慢性中毒,可出现震颤性麻痹,有类似于精神分裂症的精神障碍和帕金森病样锥体外系统症候群,最终可导致成为永久性残废[2]。因此,世界各国对水中锰含量都进行了严格的限制。世界卫生组织对生活饮用水中锰的理想标准值为0.05mg/L,我国饮用水标准规定为0.1mg/L。

硅碳素(ANJ.SiC)是一种新型有效的除锰滤料,是具有类似架状结构的硅酸盐,发达的孔隙和许多宽阔的空穴和空道,对于去除水中的锰离子有很好的效果,吸附容量高达6.954mg/g[3]。本试验针对饱和硅碳素的再生方法进行研究,以选取最佳的再生剂。

1 试验部分

1.1 试验材料、仪器和药品

硅碳素:来自于香港安能洁实业公司,试验中选用粒径为16～20目的硅碳素。

仪器:721分光光度计;振荡培养箱,型号ZDP-150,上海精宏实验设备有限公司;低速台式离心机,型号TDL-5-A,上海安亭科学仪器厂;自动电位测定仪,型号ZD-2,上海自动化仪表有限公司。

药品:药品及型号如表1所示。

1.2 试验方法

步骤1:取5g新鲜硅碳素,放入装有100ml含锰(浓度C0)水样的锥形瓶中,在25℃、150r/min条件下振荡3h后,取上清液离心,测定其饱和浓度为C1,取出硅碳素,用蒸馏水冲洗干净,在烘箱中105℃下烘干;

步骤2:将饱和硅碳素各取5g分别置入装有100ml不同再生剂的锥形瓶中再生,振荡1h[4]后,洗净烘干;

步骤3:各取不同再生剂再生后的硅碳素5g,重复步骤1,终点时测得水中锰浓度为C2。

硅碳素再生率η=[(C0-C2)/(C0-C1)]×100%。

1.3 检测方法

主要检测方法如表2所示[5]。

2 结果与讨论

采用酸、碱、盐、表面活性剂和有机物等几种不同化学药剂对饱和硅碳素进行再生,通过试验结果对比,筛选出再生率较高的再生剂。

2.1 酸、碱再生硅碳素对水中Mn2+的去除效果

酸、碱再生剂浓度均选用0.5mol/L,在相同条件下,不同酸、碱再生剂对水中锰的去除率如图1所示。

由图1可知,在相同条件下,采用HCl、HNO3、CH3COOH、NaOH和KOH再生剂对饱和硅碳素进行再生,再生率分别为48.43%、43.79%、43.28%、114.92%和66.03%。结果表明,三种不同酸再生剂对饱和硅碳素的再生效果较差,再生后达不到新鲜硅碳素的除锰能力,不适于用作再生剂;两种碱再生剂的再生效果相差较大,NaOH的再生效果明显好于KOH,且再生后硅碳素的除锰能力比新鲜硅碳素有所提高,是比较理想的再生剂。

2.2 盐再生硅碳素对水中Mn2+的去除效果

盐再生剂浓度均选用0.5mol/L,在相同条件下,不同盐再生剂对水中锰的去除率如图2所示。

由图2可知,在相同条件下,采用NaCl、CaCl2、NH4Cl、FeCl3、Al2(SO4)3、MgSO4再生剂对饱和硅碳素进行再生,再生率分别为115.04%、97.40%、100.43%、49.60%、34.68%和92.75%。结果表明,FeCl3、Al2(SO4)3再生剂对饱和硅碳素的再生效果较差,再生后达不到新鲜硅碳素的除锰能力,不适于用作再生剂;NaCl的再生效果明显好于其他几种,且再生后硅碳素的除锰能力比新鲜硅碳素有所提高,是比较理想的再生剂。

2.3 表面活性剂和乙醇再生硅碳素对水中Mn2+的去除效果

乙醇再生剂浓度选用0.5mol/L,表面活性剂浓度选用0.01mol/L,在相同条件下,两种再生剂对水中锰的去除率如图3所示。

由图3可知,在相同条件下,采用表面活性剂十六烷基三甲胺(HDTMA)和乙醇再生剂对饱和硅碳素进行再生,再生率分别为67.68%和106.00%。结果表明,HDTMA再生剂对饱和硅碳素的再生效果较差,再生后达不到新鲜硅碳素的除锰能力;经乙醇再生后,饱和硅碳素恢复到新鲜硅碳素的再生能力,两者都不是理想的再生剂。

2.4 不同钠盐再生硅碳素对水中Mn2+的去除效果

通过对比以上几种再生剂的再生效果,可以得出:酸性物质和一些相对分子质量较大的化学药剂都不适合作再生剂,可以选用NaCl和NaOH对硅碳素进行再生。二者进行再生的同时,也对其结构进行了一定的改性,使饱和硅碳素的除锰能力大大提高。

为了进一步验证硅碳素的再生机理,本试验又采用不同的钠盐进行再生,并与NaCl、NaOH进行对比。再生剂浓度均选用0.5mol/L,在相同条件下,不同的钠盐再生剂对水中锰的去除率如图4所示。

由图4可知,在相同条件下,采用NaCl、NaClO3、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4、NaH2PO3和NaOH再生剂对饱和硅碳素进行再生,再生率分别为115.04%、114.85%、114.67%、114.92%、114.73%、114.67%和114.92%。结果表明,含Na+化合物再生剂对饱和硅碳素的再生效果较好,再生率均在114%以上,是较理想的再生药剂。

2.5 饱和硅碳素再生机理研究

对不同再生剂再生后的硅碳素进行电镜扫描SEM,通过对比分析,找出不同药剂再生后硅碳素表面特征以及结构变化的不同(见图5～10,均放大5000倍)。

从图5、图6可以看出,新鲜硅碳素表面有许多细小的晶体颗粒,表面粗糙,空隙率较大;吸附Mn2+饱和的硅碳素表面晶体被Mn2+覆盖,呈棉絮状,颗粒尺寸增大。孔径被杂质堵塞,空隙率减小,失去除锰能力。

由图7、图8可知,硅碳素经HCl、HDTMA再生后,多处出现坍塌,表面被许多絮状物质覆盖,微孔减少,空隙率明显下降,可以吸附和离子交换的位置明显下降,不利于恢复其对锰的去除能力。

由图9、图10可知,硅碳素经含Na+化合物(以NaCl、NaOH为例)再生后,孔径分布均匀,孔内无杂质堵塞,空隙率增大。同时对硅碳素进行表面改性,增加了其表面的可交换基团,有助于硅碳素对Mn2+的吸附。

3 结论

1)在一定条件下,不同化学药剂再生吸附Mn2+硅碳素均有一定的效果。酸性物质和大分子物质的再生效果较差,NaCl和NaOH的再生效果较好,再生率均在115%左右。

2)经含Na+化合物再生吸附Mn2+硅碳素后,硅碳素表面孔径得到明显改善,其表面结构和表面特征均优于其他几种药剂再生后的硅碳素,再生率高,是理想的再生剂。

3)含Na+化合物的再生机理主要是离子交换,Na+和饱和硅碳素中的Mn2+进行离子交换作用,去除饱和硅碳素内的晶体颗粒杂质,打开部分微孔,形成比较发达的空隙结构,恢复其除锰能力。

参考文献

[1]李圭白,刘超.地下水除铁除锰[M].北京:中国建筑工业出版社,1989.

[2]国际水协第五届世界水大会筹备委员会,建设部科学技术司.生物固锰除锰机理与工程技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[3]张吉库,宋鑫,姜阳,等.硅碳素对地下水中Mn2+的吸附研究[J].给水排水,2010,(S1):18-21.

[4]张吉库,宋鑫,姜阳.Experiment Study on ANJ.SiC Re-generation in Mn Adsorbing[C].第一届建筑、环境与交通国际会议(CET2010),2010.

碳素光治疗腰肌劳损的临床试验 篇7

1 资料与方法

1.1 一般资料

严格按照临床试验方案入选标准,选择2012年2月1日-6月10日康复医学科门诊及部分住院的慢性腰肌劳损患者,共入组61例,严格按照随机数字表,按患者就诊顺序,将受试者随机分为试验组和对照组。对照组30例,试验组31例,其中1例脱落,30例完成试验。两组年龄、性别比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

1.2 入选和排除标准

入选标准:(1)有慢性腰部疼痛病史。腰背部酸痛或胀痛,劳累加重,休息则轻,若适当活动或改变体位也会使症状减轻。(2)查体:腰部活动稍受限,单侧或两侧腰肌痉挛征,骶棘肌有压痛。(3)年龄18~70岁,性别不限。(4)体重45~90 kg。排除标准:有一侧或两侧下肢麻木;梨状肌或沿下肢坐骨神经干有压痛者;有神经损伤导致关节异常者;服用相关消炎止疼药物者;腰椎肿瘤、结核、骨折、感染性疾病、孕妇、光过敏、精神障碍不能配合、带心脏起搏器者;处于急性炎症期的患者;强直性脊椎炎等患者。

1.3 治疗方法

试验组应用YW-0828型碳光子治疗仪照射腰背部肌肉疼痛处,网罩门距离患部15~20 cm;每日1次,30 min/次,10 d为一疗程。对照组应用北京金豪J48A电脑中频治疗仪治疗,电极并置于患者腰背部疼痛处,20 min/次,每日1次,10 d为一疗程。

1.4 观察指标

临床试验过程中,研究者每次治疗后填写《临床验证病例报告表》,记录治疗中或治疗后患者的疼痛、压痛、功能活动及疼痛VAS指数值,是否有不良反应。一疗程结束后进行疗效评价。

1.5 临床评价标准

1.5.1 疼痛评分标准

采用视觉模拟量表(Visual analogue scale,VAS)评分:根据患者自觉疼痛程度在0~10分之间打分,0分为正常,没有疼痛;1~3分表现为轻度疼痛,可以忍受不影响日常活动;4~6分表现为中度疼痛,疼痛影响睡眠,尚能忍受;7~10分表现为重度疼痛,难以忍受。

1.5.2 临床疗效评价

参照人民军医出版社出版的《临床疾病诊断依据明显好转标准》进行判断。治愈:自觉症状、体征消失,功能恢复,VAS评分0分;显效:自觉症状、体征基本消失,功能明显恢复,VAS评分1~3分;好转:自觉症状、体征减轻,功能有所改善,VAS评分4~6分;无效:治疗前后症状、体征无明显改变,VAS评分8分以上。

1.6 统计学处理

采用国际通用SPSS 11.5软件进行统计分析。计量资料以表示,采用t检验、z检验,计数资料采用字2检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 治疗前后组内和组间VAS评分比较

两组治疗前后VAS评分比较差异均有统计学意义(P<0.05),两组治疗后VAS评分均明显降低,说明两组治疗均有效,其中试验组评分降低更显著(P<0.05)。两组治疗前VAS评分比较及治疗后VAS评分均值比较差异均有统计学意义(P<0.05),治疗前试验组VAS评分较对照组高(P<0.05),说明试验组患者疼痛重于对照组,但治疗后试验组VAS评分均值明显低于对照组(P<0.05)。见表2。

组内比较,对照组治疗前后VAS评分比较,Z=-4.737,P=0.00;试验组治疗前后比较,Z=-4.808,P=0.00。组间比较:两组治疗前比较,Z=-2.177,P=0.029;两组治疗后比较,Z=-2.536,P=0.011

2.2 两组临床疗效比较

对照组痊愈率为20%,试验组为56.7%,试验组痊愈率明显高于对照组,差异有统计学意义(P=0.019)。见表3。

2.3 安全性分析

两组在临床试验过程中无副作用及不良事件的发生,具有相同的安全性。

3 讨论

本碳光子治疗仪是以生物医用碳为发光材料的物理治疗仪,通过电动作用使两根碳棒燃烧产生电弧光即碳素光,上世纪40年代日本学者黑田保次郎就阐明了碳素光的光谱组成。它是一种包含可见光、红外线、紫外线、磁脉冲等多种光谱的综合光。碳素光疗法就是利用这种光能、热能以及运用碳棒在燃烧过程中所产生的碳粒子对人体相关治疗区域进行物理照射,当其照射照到皮肤上时,碳素光线的绝大部分热能传到深部组织和更远的地方,达到治疗疾病的目的。因为具有温热、光化及电磁波等效应,从而起到促进局部循环、促进炎症吸收,达到消肿、镇痛,缓解肌痉挛等作用。本临床验证结果:广东伊万生物医药科技有限公司生产的YW-0828型碳光子治疗仪对慢性腰肌劳损有良好的治疗作用,并认为该产品在临床使用中安全有效,无副作用,患者易于接受。有文献报道:碳素光具有消炎、止痛、杀灭多种微生物、促进上皮细胞生长、促进创面愈合等作用[1,2,3,4,5],碳素光治疗还具有提高人体免疫功能等[6]。因此,可用于各种疼痛、炎症、溃疡等骨科、妇产科、皮肤科等疾病以及糖尿病足、内分泌失调、放化疗和术后恢复,有待于进一步研究、开发该仪器的适应证。该设备操作简单,值得基层医疗单位推广使用。

摘要：目的:验证YW-0828型碳光子治疗仪治疗慢性腰肌劳损有效性及设备使用的安全性。方法:将60例慢性腰肌劳损患者严格按照随机数字表分为试验组30例和对照组30例。试验组使用YW-0828碳光子治疗仪照射腰背部肌肉疼痛处,网罩门距离患部1520cm;每日1次,30min/次,10d为一疗程。对照组应用北京金豪J48A电脑中频治疗仪治疗,电极并置于患者腰背部疼痛处,20min/次,每日1次,10d为一疗程。治疗前后采用视觉模拟量表评定疼痛程度。结果:试验组治疗后VSA评分值较对照组降低显著,试验组治疗效果明显高于对照组。结论:YW-0828型碳光子治疗仪对慢性腰肌劳损有良好的治疗作用,并认为该产品在临床使用中安全有效。

关键词：碳素光,腰肌劳损,视觉模拟量表

参考文献

[1]顾恒.光皮肤病学[M].北京:人民军医出版社,2009:147.

[2]杨海平,徐丽霞,曹宁校,等.碳素光促进皮肤糜烂、溃疡与伤口愈合的疗效观察[J].中华皮肤科杂志,2006,39(4):224-225.

[3]徐丽霞,杨海平,严道全,等.碳素光治疗带状疱疹的临床疗效观察[J].临床皮肤科杂志,2005,34(4):262-263.

[4]高敏,孙阳,陆明,等.碳素光治疗疼痛性疾病92例[J].中国临床康复,2004,8(32):7193.

[5]王乐,王育东.糖尿病足的早期诊治体会[J].中国医师杂志,2011,7(增刊):133-134.

碳素工具钢热处理工艺及组织分析 篇8

1 碳素工具钢国内外现状

碳素工具钢是碳的质量分数在0.65%~1.35%之间, 其他合金元素含量很少的钢。我国生产碳素工具钢主要在钢厂完成, 制造工具在专业工具厂进行。T10钢为过共析钢, 正常淬火后钢中有未溶的过剩碳化物, 具有更高的耐磨性, 但韧性较低。主要应用于制造工作温度较低、不承受较大冲击负荷、并具有锋利刃口和少许韧性的工具。

1.1 热处理工艺的国内外现状

热处理是通过加热和冷却的方法使金属内部组织结构 (有的包括表面化学成分) 发生变化, 以获得预期性能的工艺方法。

1.2 试验研究方法

本试验针对T10钢制订热处理工艺并采用RSX-2.5-10实验箱式电阻炉对其进行处理, 然后制备金相试样, 对磨抛后的试样用4%的硝酸酒精溶液进行腐蚀, 在光学金相显微镜上对其组织进行观察与分析, 在硬度试验计上测定试样硬度, 最后将实验结果进行综合分析。

2 试验材料

2.1 T10钢

本次试验所选用的钢种是供货态T10碳素工具钢棒材, 其组织为球化不良的球状珠光体组织, 将其加工成Φ12×20 (mm) 试样。

T10钢为过共析钢, 正常淬火后钢中有未溶的过剩碳化物, 所以具有比T8、T8A钢更高的耐磨性, 但韧性较低。主要应用于制造工作温度较低、不承受较大冲击负荷、并具有锋利刃口和少许韧性的工具, 如加工木材用的刨刀、手工锯条及麻花钻、拉丝模、冲模、冷镦模、小断面尺寸的冷切边及冲孔模等。

2.2 试验设备

采用UJ—37型测温直流电位差计进行炉温校核, 热处理加热设备采用RSX—2.5—10型箱式电阻炉, 在M3225型台式砂轮机上进行试样打磨, 分别用200#、400#、600#、800#、1000#帆船牌水砂纸磨制金相试样, 在P-2型抛光机上进行抛光, 用4%的硝酸酒精溶液对试样进行腐蚀, 在OLYMPUS PMG3型光学金相显微镜上进行显微组织观察与分析, 并利用SISC IAS V8.0金相图像分析仪采集电子图片及利用传统的暗室技术进行金相照片的拍摄, 在HB-3000型布氏硬度试验机和HRD-150型电动洛氏硬度试验计上测定试样的硬度值。

2.3 T10钢热处理工艺方案的拟定

为了消除完全退火时析出的网状碳化物, 本次试验正火工艺参数的拟定依据为:因T10钢Accm为800℃, 将钢加热到Accm+ (30~50) ℃才能获得单相奥氏体, 所以T10钢的正火加热温度取830℃。因T10钢的Ac1为730℃, 所以其淬火加热温度定为780℃。T10采用高温淬火的目的是为满足教学要求而制定的。其具体热处理工艺为:加热温度为900℃, 保温时间为25min, 淬火介质为盐水。正常淬火+更高温回火, 其具体工艺参数为:加热900℃, 保温3h后出炉空冷到室温。

3 T10钢试验结果与分析

3.1 供货态组织、完全退火态组织分析

T10钢的供货态组织为球化不良的珠光体组织。

完全退火后的组织为比较粗大的片层状的珠光体组织, 沿晶界析出较粗大网状渗碳体, 与供货态组织相比有明显的不同。

3.2 正火组织与等温球化退火组织的分析

T10钢完全退火后的正火组织为细片状珠光体和渗碳体。由于正火的冷却速度比退火快, 先共析产物 (Fe3C) 不能充分析出而成为颗粒状沿晶界分布。又因过冷奥氏体转变是在连续冷却过程中进行, 故珠光体的片层间距也明显减小。

等温球化退火的组织, 其形貌特征为在等轴状的α基体上弥散分布着球状的渗碳体, 其原因是:加热温度处于Ac1以上20~30℃, 片状碳化物溶断成质点, 随后在Ar1以下10℃左右等温过程中碳吸附其上, 并逐渐长大成颗粒状的球化组织。

3.3 正常淬火组织、高温淬火组织的分析

T10钢经780℃×25min淬盐水后的组织为隐晶马氏体、残余奥氏体和未溶的球状碳化物, 其原因是由于淬火温度位于两相区, 组织为奥氏体和未能溶解的碳化物, 经水淬后奥氏体转变为隐晶马氏体, 而碳化物被保留下来。

T10钢经900℃×25min淬盐水后的组织为粗大的针状马氏体和残余奥氏体组织。因加热温度在单相奥氏体区, 此时碳化物已完全溶入奥氏体成分均匀, 晶粒粗大, 淬火冷速快, 碳化物难以析出, 致使稳定性较高的过冷奥氏体形成粗大的马氏体和残余奥氏体组织。

3.4 不同回火温度组织的分析

正常淬火+高温回火的组织为回火索氏体组织。在此回火过程中, 随着温度的提高, 渗碳体颗粒将聚集长大, 同时铁素体开始发生再结晶, 由原来的马氏体组织形态转变为多边形, 这种由颗粒状渗碳体与多边形铁素体组成的组织称为回火索氏体。

正常淬火+更高温回火所得到的组织为球状珠光体, 由于回火温度较高, 在回火过程中马氏体中的碳含量降到铁素体的平衡成分, 此时回火马氏体组织的形态转变为等轴状的铁素体, 由马氏体组织中析出的碳原子聚集球化形成颗粒状碳化物分布在铁素体的基体上这种组织即为球状珠光体组织。

4 结论

本文以T10工具钢为研究对象, 通过不同的热处理工艺对其进行处理, 通过金相分析和硬度测试得出以下结论:

1) T10钢经正常淬火后, 随着回火温度的增加, 淬火马氏体将分别转变为回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体和回火球状珠光体组织。其硬度随着回火温度的升高而降低。2) T10钢随着淬火温度的增加, 奥氏体晶粒长大, 淬火后得到的马氏体针也变得粗大, 且残余奥氏体量也随之增加, 其硬度随之降低。3) T10钢在低于临界点 (Ac1) 30℃左右进行回火, 其回火组织为球状珠光体组织。

摘要：本试验采用T10钢, 对其进行了不同的热处理工艺试验, 对其处理后的组织观察与分析, 进行了试样硬度的测定。

关键词：T10钢,正火,等温球化退火,淬火

参考文献

[1]钢铁材料手册.总编辑委员会.工具钢[M].北京:中国标准出版社, 2003.

[2]钟顺思, 王昌生.轴承钢[M].北京:冶金工业出版社, 2000.

[3]彭其凤, 丁洪太.热处理工艺及设计[M].上海:上海交通大学出版社, 1994.

化工设备碳素钢封头热处理的探讨 篇9

关键词：封头,热处理,应力

封头是化工、石油、原子能以及食品制药等行业钢制压力容器设备中不可缺少的重要部件,其品质直接关系到压力容器的长期安全可靠运行。因此,封头的设计制造检验有必要引起各行业的重视。

1 碳素钢封头热处理的必要性

封头的成形方法有冷成形有热成形,有冲压成形和旋压成形等。目前,国内封头主要成形方法是冲压成形。对碳钢和低合金钢而言,封头的冲压成形大部分为热成形。为了避免加热时钢板变形太大和氧化损失,热冲压时边缘易丧失稳定,封头成形有时候采用冷成形。

由于钢板的尺寸规格限制,封头的毛坯可以是整板落料制造,也可以是分块落料再拼焊制造;有可能是整体成形,也有可能是分瓣冲压成形后再组焊的。

整板落料制造的封头,会产生不均匀的塑性变形,过量的冷卷、冷矫形等加工所引起的冷作硬化,在成形后残留下相互平衡的内应力;分块分瓣落料制造的封头,需要把各块板料焊接成形,焊接引起了焊缝区组织和性能的变化,产生焊接残余应力。无论是整板还是分瓣成形的封头,制造过程中都会产生残余应力,使封头各部分母材及焊缝金属的力学性能产生不同程度的下降,影响压力容器的使用性能。

而残余应力的不利影响,是在一定的条件下才能表现出来,当残余应力与焊缝中的残存氢结合时,将促使热影响区硬化,导致冷裂纹以及延迟裂纹的产生,化工厂设备出现裂纹的事故,一般都与此有关。残存自爱焊件中的静应力或负载运行中的动载应力与介质的腐蚀作用结合时,将有可能引起裂纹状腐蚀,即所谓应力腐蚀。焊接残余应力及由焊接引起的母材淬硬是产生应力腐蚀裂纹的重要因素。研究结果表明,变形和残余应力对金属材料的主要影响,在于使金属从均匀腐蚀转变为局部腐蚀,即转变为晶间或者穿晶腐蚀。当然,金属的腐蚀破裂和晶间腐蚀均出现在对这种金属具有一定特性的介质中。

在残余应力存在的条件下,根据侵蚀介质个成分、浓度和温度的不同,以及母材的焊接区的成分、组织、表面状态、应力状态等存在的差异有所不同,从而使腐蚀破坏的性质可能改变。

钢制压力容器封头性能下降除了出现在制造中外,在使用过程中也有密切的联系。储存湿润硫化氢、含硫天然气或硫原油的压力容器(如液化石油气储罐),由于硫化氢的作用而在钢中渗入大量的氢,从而造成氢致应力腐蚀开裂和氢诱发开裂。氢进入金属后,机械性能会发生明显的变坏。强度和塑性都有所降低,溶解于金属晶格中的氢,使钢在缓慢变形时发生脆性破坏。脆性破坏是指容器在许用设计压力以下产生的急速破裂,其产生主要是受低温的影响使钢材韧性降低和结构存在的缺口等应力集中。脆性破坏属于低应力破坏,往往在未曾料及的情况下发生,危害性大。

2 碳素钢封头热处理的目的

为了有效地减缓和防止压力容器封头的非正常破坏,改善金属性能和消除残余应力,除了严格的按规程规范进行制造外,热处理工作无疑将起到举足轻重的作用。

这里说的热处理,是指碳素钢封头的焊后能改变焊接接头的组织和性能,或降低残余应力的热过程。

碳素钢封头热处理的目的具体分以下几方面:

(1)松弛封头焊接残余应力;

(2)稳定封头结构的形状和尺寸,减少畸变;

(3)改善封头母材、焊接区的性能,包括提高焊缝金属的塑性;降低热影响区的硬度;提高断裂韧性;改善疲劳强度;改善蠕变特性;恢复或提高冷成形中降低的屈服强度;

(4)提高封头抗应力腐蚀的能力;

(5)进一步释放封头焊缝金属中的有害气体,特别式氢气,防止延迟裂纹的发生。

3 碳素钢封头热处理的现状

热成形的封头,按照制造工艺做热处理,这个行业内都没什么争议;冷成形的封头,是否需要热处理一直都存在争议,在国内也没有明确的规定。

国家标准GB150-1998《钢制压力容器》中10.4.2.2 款规定:“冷成形封头应进行热处理。当制造单位确保冷成形后的材料性能符合设计、使用要求时,不受此限制。” [1],对于冷成形封头热处理问题标准中留了一定空间,但说得比较笼统,不具体。

最新发布的国家推荐标准GB/T25198-2010《压力容器封头》中6.4.2.1款中规定:“需进行焊后消除应力热处理的条件、焊后消除应力热处理的方法与操作,根据封头所采用的设计标准,应分别符合GB150或JB4732的相关规定。” [2],这也是按照GB150的相关规定的,也没说相关的热处理要求。

化工部标准HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》标准中4.0.3款:“受压元件用的钢板冷加工、冷成形后,如变形率超过以下第1款的范围,且符合下列2～7款中任意一条时,应进行热处理,以消除加工应力,改善延性。

(1)碳素钢、16MnR:3%(单向拉伸),5%(双向拉伸);

其他低合金钢:2.5%(单向拉伸),5(双向拉伸);

钢板的加工变形率按下列方法计算:

单向拉伸(如钢板卷圆)

$\epsilon =\frac{\delta }{2R{}_f}\times (1-\frac{R{}_f}{R{}_0})\times 100\%$

双向拉伸(如筒体折边、冷压封头)

$\epsilon =\frac{1.5\delta }{2R{}_f}\times (1-\frac{R{}_f}{R{}_o})\times 100\%$

式中:ε——钢板变形率,%

δ——钢板名义厚度,mm

Rf——钢板弯曲后的中心半径,mm

Ro——钢板弯曲前的中心半径,对于平板为无限大,mm

(2)使用介质为极度危害或高度危害者;

(3)介质对材料具有应力腐蚀破裂危害时;

(4)成形后厚度减薄大于10%者(碳钢、低合金钢);

(5)材料要求较高冲击韧性或低温冲击韧性者(碳钢、低合金钢);

(6)成形后表面硬度HB大于235者(奥氏体不锈钢);

(7)板材名义厚度大于16 mm者(碳钢、低合金钢)[3]。

标准中以钢板的加工变形程度、厚度减薄率以及容器的使用条件和容器的设计工艺要求来说明是否进行热处理,做了相对来说比较具体的说明,这与世界其他各国有关压力容器(如美国ASTM锅炉及压力容器规范)的标准规范有点相似。

封头成形时的变形量远大于筒体,有的国外标准用纤维伸长率来衡量封头成形时的变形量,并以此作为判断封头冷成形后是否需要进行恢复力学性能热处理的指标。

GB150等标准规定,冷成形的封头应进行热处理。所以没有采用纤维伸长率这一判断方法,主要原因是标准制定时我国尚缺乏优质的封头专用钢,国产压力容器用钢的纯净化程度以及质量稳定性与发达国家相比存在一定差距,实践证明用国产钢材冷成形的封头质量尚存在一定问题,有可能在使用过程中或在水压试验时开裂,有的甚至在成形过程中即发生开裂,这说明我国当时采用纤维伸长率来判断冷成形封头是否应热处理的条件尚不成熟,为安全计,GB150作出了上述规定。考虑到国内有的封头制造企业正拟和钢厂开展这方面的研制工作,为给今后发展留有余地,GB150规定当制造单位确保冷成形后的材料性能符合设计、使用要求时,不受此限制。

4 结 论

近年来,国产压力容器钢材都有很大的发展。2008年GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》的发布,是对容器钢板发展的推动作用。与旧版的压力容器用钢板相比,GB713-2008扩大了钢板的厚度、宽度的范围;降低了各牌号的S、P的含量;提高了各牌号的V型冲击功指标,容器用板的质量与性能都有一定的提高。2009年发布的TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》对压力容器用钢的要求也严格了,它规定了碳素钢和低合金钢(钢板、钢管、和钢锻件)冲击功(KV2)最小不低于20J,焊接结构用碳素钢低合金高强度钢和低合金低温钢钢板,器断后伸长率(A)最小不低于17%。

随着国内工业水平的提高,国内容器用板的质量性能的提高,缩小了与发达国家的差距。对于碳素钢冷成形封头是否应该热处理的问题,我觉得可以参照一些规范,提出具体的可以免除热处理的条件。

(1)按容器的用途以及安全角度对容器冷成形封头提出热处理;

(2)从碳素钢材料的纤维伸长率大小来确定是否热处理。

参考文献

[1]国家技术监督局,GB150-1998钢制压力容器[S].北京:中国标准出版社,1998,5:124.

[2]国家质量监督检验检疫总局;国家标准化管理委员会.压力容器封头[S].北京:中国标准出版社,2011:9-10.

[3]全国化工工程建设标准编辑中心.钢制化工容器制造技术要求[S].北京:国家石油和化学工业局,1998,11:389.

[4]李业勤.钢制压力容器封头实用技术[M].北京:原子能出版社,1991:228-236.

[5]国家质量监督检验检疫总局.TSGR0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程[S].北京:新华出版社,2009,9.