宝钢容器及耐热结构用钢_磁轭钢产品介绍与使用技术指南

一、容器及耐热结构用钢

宝钢此系列产品具有良好的力学性能、可焊接和加工性能，能保证产品在高压状态下使用安全、可靠，主要应用于石油、化工、电站、锅炉等行业，分为锅炉容器用钢和耐热结构用钢两类。

1.1 锅炉压力容器用钢

该类钢材用于发电及蒸汽锅炉、换热器、固定式压力容器、移动式压力容器、石化气体用球罐或储罐罐体，需同时保证常温强韧性，并承受特定内压、高温或低温环境。

1.1.1 牌号对照关系

GB 713/GB3531	EN10028-2	ASME SA-516/SA-516M	备注
-	P235GH	SA516GR55	-
Q245R	P265GH	SA516GR60	-
-	P295GH	SA516GR65	用于制造锅炉、容器的筒体、封头和设备支撑件
Q345R	P355GH	SA516GR70	-
Q370R	P355GH	-	-
Q420R	P420NH/NL1/NL2	-	-
16MnDR	-	-	-

1.1.2 可供规格范围

成品厚度（mm）	成品宽度（mm）	成品长度（mm）	交货状态
3.0-20.0	900-2100	2000-15000	正火（N）

1.1.3 化学成分（wt%）

牌号	C	Si	Mn	Cu	Ni	Cr	Mo	Nb	V	Ti	Alt	P	S	其他
P235GH	≤0.16	≤0.35	0.60~1.20	≤0.30	≤0.30	≤0.30	≤0.08	≤0.030	≤0.02	≤0.03	≥0.02	≤0.025	≤0.010	-
P265GH	≤0.20	≤0.40	0.80~1.40	≤0.30	≤0.30	≤0.30	≤0.08	≤0.030	≤0.02	≤0.03	≥0.02	≤0.025	≤0.010	Cu+Ni+Cr+Mo
P295GH	0.08~0.20	≤0.40	0.90~1.50	≤0.30	≤0.30	≤0.30	≤0.08	≤0.030	≤0.02	≤0.03	≥0.02	≤0.025	≤0.010	≤0.70
Q345R	≤0.20	≤0.35	1.10	≤0.30	≤0.30	≤0.30	≤0.08	≤0.050	≤0.050	≤0.03	-	≤0.020	≤0.010	Cu+Ni+Cr+Mo
16MnDR	≤0.20	0.15~0.50	1.20~1.60	-	≤0.40	-	-	-	-	-	≥0.020	≤0.020	≤0.010	-

1.1.4 力学性能

牌号	交货状态	下屈服强度 ReL（MPa）	抗拉强度 Rm（MPa）	断后伸长率 A（%）	试验温度（℃）	冲击功 KV2（J）	180°弯曲试验（D-弯曲压头直径，a-试样厚度）
P235GH	热轧、控轧或正火	≥235	360~480	≥24	20	40	D=3a
Q245R	热轧、控轧或正火	≥245	400~520	≥25	0	34	D=1.5a
Q345R	热轧、控轧或正火	≥345	510~640	≥21	0	41	D=2a
16MnDR	正火	≥315	490~620	≥21	-40	34	D=2a

1.1.5 应用案例

屈服强度370MPa及以上的正火型压力容器用钢，可用于50m³以上的LPG汽车罐车、罐式集装箱等大型高参数化移动式压力容器，如丙烷运输半挂车、丙烯运输半挂车。

1.2 耐热结构用钢

该类钢材具备高强高韧性及抗中高温蠕变的持久性能，适用于中温（100~500℃）及中高温锅炉设备的承压或结构件。

1.2.1 牌号对照关系

GB 713	EN10028-2	ASME SA-387/SA-387M	备注
-	16Mo3	SA204Gr.A	-
15CrMoR	13CrMo4-5	SA 387Gr.12	-
14Cr1MoR	13CrMoSi5-5	SA 387Gr11	用于中温和中高温锅炉设备的结构件
12Cr2Mo1R	10CrMo9-10	SA 387Gr22	-
12Cr1MoVR	-	-	-

1.2.2 可供规格范围

成品厚度（mm）	成品宽度（mm）	成品长度（mm）	交货状态
3.0-20.0	900-2100	2000-15000	正火（N）

1.2.3 力学性能

牌号	交货状态	下屈服强度 ReL（MPa）	抗拉强度 Rm（MPa）	断后伸长率 A（%）	试验温度（℃）	冲击功 KV2（J）	180°弯曲试验（D-弯心直径）
16Mo3	热轧、控轧或正火态	≥275	440~590	≥22	20	31	D=2a
15CrMoR	正火+回火态	≥295	450~590	≥19	20	47	D=3a
12Cr1MoVR	正火+回火态	≥245	440~590	≥19	20	47	D=3a

1.2.4 应用案例

12Cr1MoVR：应用于多台循环流化床锅炉、蒸汽锅炉加热器部件，在行业内广泛使用。
15CrMoR：用于制造中温压力容器换热器、集管、弯管等附件，可替代普通钢材。
耐热钢产品：普遍应用于锅炉管排、水冷壁、省煤器、空气管道等锅炉核心部件。

二、磁轭钢

磁轭钢用于水轮发电机转子磁轭部分，是水轮发电机核心部件之一，主要作用为产生转动惯量、挂装磁极，同时作为磁路组成部分。大型水电工程用磁轭钢需具备高强度、高精度及高磁通密度，屈服强度800MPa及以上级别采用热处理工艺生产。

2.1 牌号命名方法

以“WDER800”为例，各字母/数字含义：W（武钢有限）、D（热轧）、E（磁轭用钢板）、R（热连轧）、800（材料屈服强度最低值，单位MPa）。

2.2 可供规格范围

成品厚度（mm）	成品宽度（mm）	成品长度（mm）	交货状态
3.0-20.0	900-2100	2000-15000	离线淬火+回火（Q+T）

2.3 力学性能

牌号	下屈服强度 ReL（MPa）	抗拉强度 Rm（MPa）	断后伸长率 A（%）	90°弯曲试验（D=5a）	磁通密度 B50（T）	磁通密度 B100（T）	磁通密度 B200（T）	磁通密度 B300（T）
WDER800	≥800	≥850	≥10	完好	≥1.46	≥1.73	≥1.90	≥1.93
WDER900	≥900	≥950	≥9	完好	≥1.46	≥1.73	≥1.90	≥1.93
WDER1000	≥1000	≥1050	≥8	完好	≥1.46	≥1.73	≥1.90	≥1.93
WDER1100	≥1100	≥1130	≥7	完好	≥1.46	≥1.73	≥1.90	≥1.93

2.4 应用案例

超高强度磁轭钢计划应用于扎拉、雅鲁藏布江大拐弯等高容量、高转速水电站项目，适配大型水轮发电机的转子磁轭需求。

图：转子磁轭示意图

图：转子磁轭实物图

三、包装和标识

3.1 卷包装

图示	适用范围	代码
图1	适用于普通包装的热轧钢带	默认空白
图2	适用于特殊包装的热轧钢带，经供需双方协商，可在钢卷尾部安装夹具	51、57
图3	适用于特殊包装的热轧钢带，经供需双方协商，可采用防锈纸包裹	2

3.2 板包装

图示	适用范围	代码
图4	适用于普通包装要求的钢板	默认空白
图5	适用于特殊包装（盒式包装）要求的钢板	71
图6	适用于特殊包装（简易盒式包装）要求的钢板	73

3.3 标签

3.3.1 钢卷标签

钢卷内圈两侧距带钢边部≥30mm处，各贴成品标签一张；特殊用户要求下，可内外圈各贴一张标签。

3.3.2 钢板标签

距钢板长度方向端部200~400mm且紧贴钢板边部，粘贴一张成品标签；同时在靠近该标签的一根捆带上，再捆扎一张成品标签。

3.4 喷印

图示	适用范围	代码
图9	热处理钢板全版喷印（全板每隔3-4米喷印4行）	500
图10	热处理钢板局部喷印（仅在角部喷印4行）	600
-	横切板，无特殊要求	000
-	横切板，不喷印	900

图9：热处理钢板全版喷印示例

四、热处理产品使用技术指南

4.1 选材

选材需同时考虑材料的可加工性与使用性能：加工时优先选择强度低、延伸率好的材料，便于切割、冲压、成形；使用时优先选择强度高、冲击性能好的材料，以承受苛刻工况。选材判断核心依据为材料力学性能指标。

4.1.1 核心力学性能指标

屈服强度：材料开始产生塑性变形时的应力，屈服前变形可恢复，屈服后产生永久变形。
抗拉强度：试样拉断前承受的最大应力，通常对应缩颈时的应力。
伸长率（断后伸长率）：试样拉断后标距长度增量与原标距的百分比，数值越大成形性能越好。
冲击功（韧性）：冲击试验中试样折断吸收的功（单位：J），反映材料抗冲击负荷能力，通过夏比V型冲击试验测量。

若材料需焊接，还需额外评估焊接性能（可焊性）。

4.1.2 焊接性能相关指标

碳当量（CE）是衡量钢材可焊性的关键指标，公式如下：

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

碳含量及锰、铬、硅、钼、铜、镍等合金元素含量越高，钢材硬度越高，可焊性越低。

4.2 运输及仓储

吊装：使用专门吊具，避免仅用钢丝绳（易滑动、压伤/划伤钢材）。
堆垛：钢卷下方铺设橡胶板等保护材料；钢板堆放需用等高、等距垫木，确保重量均匀分布，避免板形问题。
存储：优先室内存放，室外需覆盖雨布；室内存储需监控温湿度，防止“结露”现象。

4.3 钢材开卷与剪切

4.3.1 开卷

操作人员不得站在钢卷正面（尤其高强度钢材），防止钢带弹出伤人。
建议使用带张力系统的开卷机，避免钢卷表面划伤。

4.3.2 切边

选择合适设备，圆盘剪需具备足够硬度，避免过快磨损影响切边质量。
正常钢材断面应包含明显光亮带和剪切带。

4.3.3 重取样

对钢材性能存疑时，可联络服务人员进行重取样检验：

取样位置：钢板/钢带宽度1/4处；卷状产品需避开头部效应区域。
样品规格：450mm×450mm，表面需标记轧制方向。

4.4 焊接技术

超高强钢材及结构减薄的普及，对焊接制造提出更高要求。需从焊缝布置、接头设计、焊接方法、焊接材料、焊接工艺等多维度优化，以保证焊接质量及接头性能。

4.4.1 焊缝布置与接头设计

减少焊缝数量及尺寸，焊缝位置便于焊接操作与焊后检测。
焊缝避开高应力区、承载位置，宜对称于构件截面中性轴（尤其动载结构）；接头宜与应力方向平行，避免垂直。
避免焊缝交叉、密集排布；需交接时采用过焊孔或缩短焊缝长度，防止焊缝交汇。
采用对称焊等合理焊接顺序，降低残余应力与变形。
根据板厚设计坡口，间隙不超过3mm；角焊缝需圆滑过渡，转角处连续包角焊，起弧/熄弧点距焊缝端≥50mm，填满弧坑。

4.4.2 焊接方法与材料选用

焊接方法

可采用气体保护焊、手工焊、埋弧焊、激光复合焊等，优先选择低氢焊接方法，降低冷裂纹风险。

焊接材料

匹配原则：承载焊缝（高应力环境）采用等强匹配；联系焊缝（低应力环境）可采用稍低强或低强匹配；超高强钢材可结合场景灵活选择。
低氢材料要求：熔敷金属含氢量≤5ml/100g；焊剂、焊条需按规定储存、烘焙。
材料存储：环境温度5℃-50℃，相对湿度≤60%，专人保管、烘干、发放、回收。

焊材烘焙要求

焊材类型	烘焙温度（℃）	烘焙时间（h）	烘干后要求
低氢型焊条	300-430	1-2	存放于≥120℃保温箱，大气中放置≤2h，重新烘干≤1次
焊剂	按厂家推荐	按厂家推荐	大气中放置≤4h，受潮/结块焊剂禁用

4.4.3 预热温度与道间温度

预热温度与道间温度需结合钢材化学成分（碳当量）、接头拘束状态、热输入、熔敷金属含氢量、焊接方法综合确定，或通过焊接试验验证。

碳当量越高、板厚越大，预热温度越高；热输入越大，预热温度越低。
非低氢材料预热温度，需比低氢材料高20℃；环境湿度大或温度＜5℃时，预热温度增加25℃。
道间温度不低于预热温度；静载结构最大道间温度≤220℃，动载结构≤200℃。
预热区域为焊缝坡口两侧≥100mm范围，温度在焊件背面测量，测量点距焊接点≥75mm。
不等厚/不同强度钢焊接：预热温度取决于最大板厚/高强度钢种；异种钢焊接取决于工艺要求较高钢种。

4.4.4 焊接过程要求

焊前检查：确认设备正常，焊丝规格/质量合格，母材表面无毛刺、裂纹、油污等缺陷；坡口加工前检查板形（旁弯量、不平度≤0.5mm）。
表面处理：热切割后去除氧化膜；等离子切割用氮气时，切割面打磨≥0.2mm；清理坡口及两侧30mm内锈渍、油污。
焊接环境：优先室内焊接，环境温度≥5℃；温度＜5℃或湿度大时，预热温度增加25℃。
焊接操作：长直焊缝优先自动化焊接；避免在焊接区域外引弧、电弧擦伤钢板；收弧时填满弧坑，禁止弧坑裂纹。
焊后处理：多层焊每道焊后打磨，清理焊渣及飞溅；对接焊缝余高≤3mm，单道焊缝宽深比≥1.1；缺陷需彻底清除，避免应力集中。
特殊要求：接头间隙严禁填塞杂物；间隙偏差大时，采用堆焊（长肉法）调整。