【冷成形碳素钢、低合金钢圆筒的热处理】碳素钢和低合金钢

时间：2018-12-27 03:25:59　来源：雅意学习网本文已影响人

　　GB150-1998《钢制压力容器》第10.4.2中规定：（1）用碳素钢、16MnR钢板冷成形的圆筒，如名义厚度大于圆筒内径的3％；（2）其它低合金钢板冷成形的圆筒，如名义厚度大于圆筒内径的2.5％，其圆筒应于成形后进行热处理。该版本的GB150-1998为1998年3月20日发布，同年10月1日实施。
　　而在同年11月18日发布的，1999年3月1日实施的HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》中的第四章“加工和成型”中有如下规定：
　　4.0.3受压元件用的钢板冷加工、冷成型后。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，改善延伸。
　　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）；
　　奥氏体不锈钢：15％。
　　钢板的加工变形率按下列方法计算：
　　单向拉伸（如钢板卷圆）
　　ε＝（δ/2Rf）×(1-Rf/Ro)×100%
　　双向拉伸（如筒体折边、冷压封头）
　　ε＝（1.5δ/2Rf）×(1-Rf/Ro)×100%
　　式中：
　　ε：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R0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.材料要求教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16mm者（碳钢、低合金钢）；
　　比较这两个标准的规定，关于冷成形碳素钢、低合金钢圆筒是否需要热处理，可以看出：
　　1.HG20584-1998是通过变形率与3%或2.5％的直径进行比较，而GB150-1998仅通过厚度与3%或2.5％的直径进行比较，显然HG20584-1998通过比较变形率，比GB150-1998通过比较厚度更确切。
　　2.GB150-1998比较的是3％或2.5％的筒体内径，而HG20584-1998比较的是3％或2.5％筒体中径，HG20584-1998显然比GB150-1998更合理。
　　3.经化简HG20584-1998的公式
　　ε＝（δ/2Rf）×(1- Rf/Ro )×100% ≥3%(2.5%)
　　得δ ≥3％（2.5％）（Di+δ）
　　即相同的筒体内径，GB150-1998规定需要热处理的厚度范围更大，要求更严。
　　4.HG20584-1998除了需要分析加工变形率ε（4.0.3-1），又需要符合介质、减薄率、材质、厚度等具体要求（4.0.3-2～4.0.3-7），这样需要进行热处理的冷成形圆筒范围就更小了。
　　5.如实际情况（材料使用碳素钢或16MnR），标准为JB4702-2000的常用法兰：如法兰-RF 300-2.5、法兰-RF 350-2.5、法兰-RF 400-2.5、法兰-RF 500-2.5、法兰-RF 300-4.0、法兰-RF 350-4.0、法兰-RF 400-4.0、法兰-RF 450-4.0、法兰-RF 500-4.0，上述法兰的短节如冷弯按照GB150-1998的要求全部需要进行热处理，而按照HG20584-1998的要求则全部不需要进行热处理。
　　那遇到上述类似情况到底需不需要进行热处理？
　　有人认为GB150-1998是纲领性的标准，必须执行；有人拿出HG20584-1998总则中的一句话：“1.0.2 容器的制造、检验等要求除应符合本标准的要求外，还应符合GB150和图样要求。”有人提出几个标准有冲突的时候应该以要求更严的标准来执行。
　　但我认为，我们作为具体的压力容器技术人员并不能简单照搬标准条文，或者当几个标准内容有冲突时简单地按要求严的执行，而应该真正理解标准的内涵，把标准读活、读透，了解标准制定的缘由，这样做才能既符合设计和使用的要求，又能有效地降低生产成本、提高生产效率。在HG20584-1998总则前有这样一句话：“HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》是结合化工容器设计的具体情况，对GB150《钢制压力容器》的补充和具体化。” 既然是对GB150-1998的补充和具体化，那如果有理解不一致的情形就应该按照补充条文和具体化的条文进行理解和贯彻，这样才不辜负标准制定委员会和编者的苦心，才能更好地提高我们自身的知识水平，才能为祖国的化工事业作出更多的贡献。
　　另外，希望标准制定委员会在下次改版时能将与相关标准不统一的地方予以一致，减少一些不必要的矛盾。特别期待全国压力容器标准化委员会、国家质量技术监督局锅炉压力容器安全监督局、全国化工设备设计技术中心站等权威标准编制部门多交流、沟通，以便能够编制出更适合我国压力容器行业使用的标准、法规。

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