GB/T150.2-2024 压力容器用螺柱及焊接材料技术标准

非合金钢、低合金钢、耐热钢及高合金钢螺柱与焊接材料技术要求

1 非合金钢、低合金钢和耐热钢螺柱用钢棒

1.1 力学性能要求

螺柱用钢棒经相应热处理后,力学性能应符合下表规定,拉伸试验和冲击试验结果需满足标准要求。
牌号 热处理状态/调质回火温度(℃) 规格(mm) Rm(MPa) ReL(Rp0.2)(MPa) A(%) 0℃冲击吸收能量平均值(KV2)(J)
40CrNiMo M52~180
12Cr5Mo (S45110)

1.2 热处理与试验要求

12Cr5Mo(S45110)螺柱用钢棒应符合GB/T1221规定,毛坯需按表中要求进行调质热处理。
拉伸试验采用d₀=10mm、L₀=50mm的试样,冲击试验结果需满足单个标准试样最低值及小尺寸试样相关规定。

1.3 使用温度与化学成分要求

不同牌号螺柱使用温度下限不同:20钢为-20℃,35、40MnB、40MnVB、40Cr钢为0℃,其他牌号为-20℃。
低温环境下使用时,磷、硫含量需严格控制:-20℃~-70℃时,30CrMo、35CrMo钢磷≤0.020%、硫≤0.010%;-20℃~-50℃时,40CrNiMo钢磷≤0.015%、硫≤0.008%。

1.4 低温冲击试验指标

牌号 螺柱规格(mm) 最低冲击试验温度(℃) 冲击吸收能量平均值(KV2)(J)
30CrMo -100
35CrMo -70
40CrNiMo M52~M80 -50

1.5 配套螺母用钢

螺母用钢可按下表选取,调质状态使用的螺母用钢,回火温度应高于配套螺柱用钢的回火温度。
螺柱用钢牌号 螺母用钢牌号 钢材标准 使用状态 使用温度范围(℃)
20 10、15 GB/T699 正火 -20~350
35 20、25 GB/T699 正火 0~350
40MnB、40MnVB、40Cr、30CrMo、35CrMo 40Mn、45 GB/T699 正火 0~400
30CrMo 30CrMo GB/T3077 调质 -100~500
30CrMo、35CrMo 30CrMo、35CrMo GB/T3077 调质 -70~500
40CrNiMo 35CrMo、40CrNiMo GB/T3077 调质 -50~350
12Cr5Mo (S45110) 12Cr5Mo (S45110) GB/T1221 调质 -20~600

2 高合金钢钢棒

2.1 基本要求

高合金钢钢棒的标准、使用状态、螺柱规格、使用温度上限及许用应力按表C.8规定执行。
钢棒按批进行拉伸试验,每批由同一牌号、同一冶炼炉号、同一断面尺寸、同一热处理制度、同期制造的钢棒组成,每批抽取1件试验,结果需符合GB/T1220规定。

2.2 使用温度下限

马氏体型不锈钢S42020螺柱使用温度下限为0℃;奥氏体型不锈钢螺柱使用温度下限为-269℃。

2.3 配套螺母用钢

螺柱用钢统一数字代号 螺母用钢牌号 钢材标准 使用状态 使用温度范围(℃)
S42020 (20Cr13) S42020 GB/T1220 调质 0~400
S30408 S30408 GB/T1220 固溶 -269~700
S31008 S31008 GB/T1220 固溶 -269~800
S31608 S31608 GB/T1220 固溶 -269~700
S32168 S32168 GB/T1220 固溶 -269~700

2.4 应变强化处理的S30408螺柱

固溶处理后经应变强化的S30408螺柱用钢棒应符合GB/T4226规定,按批进行试验,试样为纵向取样。
钢号 螺柱规格(mm) Rm(MPa) Rp0.2(MPa) A(%) ≤100℃的许用应力(MPa)
S30408 171
S30408 M24~M80 170
使用温度低于-100℃时,需进行低温冲击试验,3个试样冲击吸收能量平均值≥54J。

3 螺柱无损检测要求

螺柱粗加工后(螺纹加工前),规格≥M36的螺柱需按NB/T47013.3进行100%超声检测,合格级别为Ⅰ级。
同时需按NB/T47013.4或NB/T47013.5进行表面检测,线性缺陷磁迹和圆形缺陷磁迹质量等级均为Ⅰ级。
螺纹宜采用滚制加工,加工后需进行表面检测,不应有任何裂纹显示和横向缺陷显示。

4 焊接材料

压力容器受压元件用焊接材料应符合NB/T47018.1~NB/T47018.5的规定。
熔敷金属的抗拉强度不宜低于钢材标准规定的下限值,冲击吸收能量不宜低于相应钢材标准规定值。
焊后热处理的焊接材料,其熔敷金属的焊后热处理保温温度宜与压力容器一致,保温时间不少于累计保温时间的80%。
标准抗拉强度下限值>540MPa或使用温度<-40℃的焊接材料,熔敷金属中磷≤0.020%、硫≤0.010%。
厚度>36mm的高强度钢材用焊接材料,熔敷金属扩散氢含量≤5mL/100g(按GB/T3965测量)。

核心关键词

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