DIN 17175 用(yong)耐熱鋼(gang)制成的無縫管 交(jiao)貨技(ji)術條(tiao)件
本標準(zhun)與國(guo)際(ji)標準(zhun)化組織(ISO)制訂的國(guo)際(ji)標準(zhun)ISO2604/Ⅱ的關系,見后(hou)文的說明。凡是標上黑點·的章節,包括有(you)應(ying)該或者可(ke)以在(zai)訂貨時商定(ding)的數據。
一、適用范(fan)圍
本標準適用于采用表1所列的耐熱鋼(gang)制成的不銹鋼無縫管,包括用做蓄熱器的管子,這種管子可以用于溫度≤600℃,并同時處于高壓下的蒸汽鍋爐、不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)道裝置、儲壓容器以及儀器設備中,在這方面,總的應力狀態和特殊的氧化狀況,可能使上述溫度極限變低或者變高。
三、概 念
本(ben)標準(zhun)所(suo)說的耐熱鋼是指那些在(zai)較高(gao)溫度下、部分(fen)地在(zai)≤600℃溫度下承受(shou)長期(qi)負荷仍能(neng)具有良好(hao)機械性能(neng)的鋼材。
四、鋼種(zhong)劃分(fen)
本標準包括(kuo)采用表1所列(lie)那些(xie)鋼種制成(cheng)的管子。選擇(ze)鋼種是訂貨者(zhe)的事(見6-2節(jie))
五(wu)、標記(ji)和訂貨
5-1 鋼材縮寫名稱采用DIN標準分冊3的說明部(bu)分中2、1、1、1節和2、1、2、2節的規(gui)定(ding),材料(liao)代號按(an)照DIN17007部(bu)分2的規(gui)定(ding)。
5-2 鋼(gang)種縮寫名稱(cheng)或材(cai)料代號(hao),應按(an)照下(xia)列舉(ju)例寫到產品(pin)縮寫標(biao)記中。
例1∶ 外徑為38毫米(mi)、壁厚為2.6毫米(mi)、采(cai)用(yong)鋼(gang)材St35.8(材料代號為1.0305),按照(zhao)DIN248的(de)規定(ding)制成的(de)無縫鋼(gang)管(guan),標記是 管(guan) DIN 2448-St35.8-38×2.6 或管(guan) DIN 2448-1.0305-38×2.6
例2∶ 內徑為240毫(hao)米、壁(bi)厚25毫(hao)米、采用鋼材St45.8(材料(liao)代號為1.0405),按照DIN2917(目前尚為草案形(xing)式(shi))規定制成(cheng)的無縫鋼管(guan)(guan),標記是∶管(guan)(guan) DIN 2917-St45.8-240×25 或管(guan)(guan) DIN,2917-1.0405-240×25
5-3 在訂(ding)貨(huo)時(shi),除按照上(shang)述5-2節(jie)的規定給出標(biao)記外,在任何情況下(xia),都(dou)應說(shuo)明想(xiang)要訂(ding)購的總(zong)長度(du)和所希望(wang)的驗收檢(jian)驗證書。當訂(ding)購用(yong)非合(he)金(jin)鋼制(zhi)成(cheng)的管子時(shi),應說(shuo)明質(zhi)量等級。此外,在訂(ding)貨(huo)時(shi)還應該對標(biao)有·的那(nei)些章節(jie)的細節(jie)達成(cheng)協(xie)議。
六、 要(yao)求(qiu)
6-1 制造方法
6-1-1 本標(biao)準的(de)管(guan)子應該采用熱軋或冷軋、熱擠壓、熱拔或冷拔的(de)方法制成(見(jian)6-3-1 節)。
說明(ming)在6-1-1節規定范圍內,只要訂(ding)貨時沒有特別的協議(yi),管(guan)子制造方法應聽(ting)憑制造廠決定(見6-10-2-1-2節)。
6-1-2 制(zhi)管所(suo)(suo)用的(de)鋼(gang)(gang)材(cai)應該采用吹氧方(fang)法、在平爐或電爐中(zhong)冶煉。所(suo)(suo)有鋼(gang)(gang)材(cai)都應該是鎮靜澆鑄的(de)。
說明(ming)∶在6-1-2節規定(ding)(ding)范(fan)圍(wei)內,鋼材的冶(ye)煉方法(fa)應(ying)聽(ting)憑(ping)制造廠決定(ding)(ding)。訂戶有要求時(shi),應(ying)將冶(ye)煉方法(fa)通知訂戶。
6-2 質量等(deng)級
本標(biao)準(zhun)的(de)管子(zi)可以以工(gong)和(he)Ⅲ兩種(zhong)質量等(deng)級(ji)供貨,這兩種(zhong)質量等(deng)級(ji)是以檢(jian)驗(yan)范(fan)圍的(de)不(bu)同而區分(見(jian)表(biao)(biao)3)。對(dui)于(yu)非合金(jin)鋼(gang)制成(cheng)的(de)管子(zi),表(biao)(biao)3中兩種(zhong)質量等(deng)級(ji)都有;對(dui)合金(jin)鋼(gang)制成(cheng)的(de)管子(zi),只有種(zhong)質量等(deng)級(ji)Ⅲ。
對質量等(deng)級(ji)為Ⅲ的管(guan)子(zi)要求(qiu)高,因(yin)而需要在熔(rong)煉或(huo)再(zai)加工(例如(ru),灼燒(shao)或(huo)精車削(xue))中(zhong)采取特殊措(cuo)施,或(huo)者特別仔細(xi)地選擇(ze)熔(rong)煉爐(lu)次。
6-2-2 選擇質(zhi)(zhi)量等(deng)級是訂貨者(zhe)的(de)(de)事。它與操(cao)作負(fu)荷有關。在選擇質(zhi)(zhi)量等(deng)級時(shi),有時(shi)還(huan)應注意(yi)現行一些規程或技術規則(ze),例如,西德蒸汽鍋爐協會制訂的(de)(de)關于(yu)鍋爐和(he)加熱(re)管道、海輪鍋爐撐管的(de)(de)規則(ze)(TRD102)。關于(yu)這方面,在出版標準時(shi),規定(ding)如表4所(suo)列(lie)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量等(deng)級使用范圍(wei)。
6-3 交貨狀態
6-3-1 管子應(ying)該是整個長度都經過合適的熱處(chu)理以后交貨。根據鋼種(zhong)的不(bu)同,熱處(chu)理有:
——正 火
——回 火
————先進行從淬火溫度連續冷(leng)卻的調(diao)質處理,接(jie)著進行回火
————具有(you)等溫轉變的調質處理。
對(dui)于(yu)St35.8、St45.8、17Mn4、19Mn5和(he)15Mo3這些鋼材來說,如果通過(guo)熱加工確保(bao)足夠均勻地達到良好(hao)組(zu)織狀(zhuang)態,即(ji)已算(suan)滿足對(dui)合(he)適的熱處(chu)理的要求。在同(tong)樣(yang)前提(ti)下(xia),對(dui)于(yu)13CrMo 44和(he)10CrMo910鋼材來說,可以用(yong)退火代替全部(bu)調(diao)質(zhi)處(chu)理。對(dui)于(yu)14Mo V63和(he)X20 GrMo V121鋼材,在任何情況下(xia),要以經過(guo)調(diao)質(zhi)處(chu)理的狀(zhuang)態交貨。
6-3-2 如果想(xiang)讓管(guan)子表(biao)面涂上一層在(zai)一定時間(jian)內有效的防銹劑時,或者(zhe)在(zai)訂(ding)購用做(zuo)蓄熱器(qi)管(guan)子時,希望這種管(guan)子具(ju)有某種特殊的表(biao)面狀態,應(ying)該在(zai)訂(ding)貨時商定。
6-4 化學成分
根據熔(rong)煉分析,得出的(de)鋼材化(hua)學成分,必須符合表1的(de)數值(zhi)。與表1值(zhi)略有偏差是允許的(de),如(ru)果機(ji)械和工藝(yi)特性符合表5~7要求(qiu)的(de)話(hua)。
在對成(cheng)品管子的化學(xue)成(cheng)分進行(xing)復(fu)檢時,復(fu)檢所得的數值與表1數值相比,允許有(you)表2所列的那樣偏差(cha)。
6-5 機械(xie)性能
6-5-1 在室溫下管(guan)子的抗拉強度、屈服極限、斷裂(lie)延伸(shen)率(lv)和(he)沖擊(ji)韌性試驗(yan),必須符(fu)合(he)表5的要求(qiu),而高溫下的0.2%屈服點,必須符(fu)合(he)表6的要求(qiu)。上述(shu)這些適(shi)用于本標準的供(gong)貨狀(zhuang)態和(he)8 節中(zhong)的有(you)關檢驗(yan)條件。
6-5-2 關于鋼材(cai)的(de)1%持(chi)久(jiu)延伸極(ji)限和持(chi)久(jiu)強度(du)值(zhi)(zhi),列在(zai)本標準附錄A中。所列數(shu)值(zhi)(zhi)是(shi)迄今所掌(zhang)握的(de)各個分散數(shu)值(zhi)(zhi)的(de)平均(jun)值(zhi)(zhi)。在(zai)取(qu)得進一步試驗結果以(yi)后,將隨時對(dui)這種(zhong)平均(jun)值(zhi)(zhi)進行(xing)審查,-并且有的(de)可能還要修正。
說明∶附(fu)錄A中所(suo)列(lie)的(de)直至某種高(gao)溫的(de)1%持(chi)久延(yan)伸(shen)極限和持(chi)久強度值(zhi),并不表示鋼材可(ke)以在(zai)直至那(nei)種溫度下使用(yong)。對于使用(yong)起決定作用(yong)的(de)是(shi)工作總應力(li),尤其是(shi)氧化條件。
6-6 工藝性能
管(guan)子必須符合8-6-5節所規定的環狀試(shi)驗(yan)的要求。對(dui)于環狀沖壓性試(shi)驗(yan)時(shi)的擴口(kou)(直徑變化)率,表7列(lie)出(chu)它的現行參考值。
在檢驗時(shi)不得出現不允許的缺陷(例如,裂紋、起皮(pi)、折疊和分層)。
6-7 表面狀態
管子必須具有與制(zhi)造方(fang)法(fa)相符(fu)的(de)(de)(de)光滑(hua)外(wai)表面和(he)內表面。在這(zhe)方(fang)面,應(ying)該區別(bie)對待熟成(cheng)型和(he)冷成(cheng)型的(de)(de)(de)管子。管子上不能顯現出跟紋、起皮和(he)折疊缺(que)陷(xian)(xian)。由于制(zhi)造方(fang)法(fa)而造成(cheng)的(de)(de)(de)微(wei)小的(de)(de)(de)隆起、凹陷(xian)(xian)或扁平的(de)(de)(de)縱向軋痕等都是允(yun)(yun)許(xu)的(de)(de)(de),只要(yao)壁厚(hou)保持在允(yun)(yun)許(xu)尺(chi)寸(cun)偏(pian)差范圍之內,并(bing)無損于管子可(ke)用(yong)性(xing)即可(ke)。允(yun)(yun)許(xu)采用(yong)機械加工方(fang)法(fa)(例(li)如,磨削)來消(xiao)除微(wei)小的(de)(de)(de)凹陷(xian)(xian)這(zhe)類表面缺(que)陷(xian)(xian),只要(yao)處理(li)后的(de)(de)(de)壁厚(hou)不比允(yun)(yun)許(xu)最小壁厚(hou)小即可(ke)。
6-8 探(tan)傷(shang)檢驗
按8-4-7和8-6-6節規定進(jin)行探傷檢(jian)驗時,必(bi)須符合(he)相應的(de)鋼鐵檢(jian)驗手冊中的(de)要求。
6-9 物理(li)性能
本具有物理性能參考數據的專門鋼鐵(tie)材料手冊(出(chu)版者;西德(de)鋼鐵(tie)工(gong)程(cheng)師協(xie)會)正在(zai)編寫(xie)中(zhong)。
6-10 尺寸(cun)及尺寸(cun)和(he)形狀(zhuang)允許偏差
6-10-1 關于尺寸,在(zai)按照外徑訂貨時,一般可根據DIN 2448和(he)DIN 2915規定選(xuan)取;在(zai)特珠情況(kuang)下,也可根據DIN2391部分1的規定選(xuan)取。
說明在按DIN2391部分1的(de)尺寸訂貨時,不(bu)能(neng)認為DIN2301部分1的(de)尺寸允許偏差都毫無問題地(di)也同樣適(shi)用(yong)(對(dui)此還(huan)應參見(jian)6-10-2-1-2節和6-10-2-3節)。
管(guan)子也可按(an)照(zhao)內徑訂貨。在(zai)這種情況(kuang)下,可按(an)照(zhao)DIN2917(目前(qian)尚為草(cao)案形(xing)式)的尺寸(cun)訂貨。
6-10-2 關于尺寸和(he)形狀(zhuang)的允許偏差,有(you)下列規(gui)定(ding)∶
6-10-2-1 如果按(an)外徑(jing)訂貨,對外徑(jing)的允許偏差,有下列規定∶
6-10-2-1-1 對外(wai)徑來說,除6-10-2-1-2節所述(shu)情況外(wai),其(qi)允許(xu)偏差如(ru)下;
——對外徑≤100毫米的管子
————當管子是非異型管時,外徑(jing)允許偏差為士0.75%(最(zui)小為±0.5毫米);
————當(dang)管子是(shi)內異型和(或)外(wai)異型的(de)管子時,外(wai)徑(jing)允許偏差(cha)為±1.0%(最小為±0.5毫米);
——當外徑>100毫(hao)米(mi)≤320毫(hao)米(mi)時,外徑允許偏(pian)差為±0.90%;
————當外徑>320毫米時,外徑允許偏(pian)差為(wei)±1.0%。
如(ru)果商定(ding)管端的直徑(jing)要更小(xiao)一些,通過對管端約(yue)100毫米的長度進行補充(chong)定(ding)徑(jing),可(ke)以使外徑(jing)允許偏差保持在(zai)下列值∶
————當外徑≥45毫(hao)米(mi)≤100毫(hao)米(mi)時,允許(xu)偏(pian)差為±0.4毫(hao)米(mi);
————當外徑>100毫米≤200毫米時,允許偏差為±0.5%;
————當外徑>200毫米時(shi),允許偏差為±0.6%。
6-10-2-1-2 當訂購的是冷(leng)成型管(guan)子(zi)時,外徑允許偏差如下∶—當外徑≤120毫米時,為±0.6%(最小(xiao)為±0.25毫米);
————當外(wai)徑(jing)>120毫米時,為(wei)±0.75%。
在特殊情況下,還(huan)可以商定更嚴格的外徑允許(xu)偏(pian)差。
6-10-2-1-3 在管子上的某些地(di)方(fang)(fang),例(li)如(ru),根據探傷檢驗的顯示結(jie)果,采用機械加工方(fang)(fang)法(fa)(例(li)如(ru),磨削)對管子表面進行修(xiu)整的那些地(di)方(fang)(fang),允(yun)(yun)許在最長(chang)為(wei)1米的長(chang)度上略(lve)微超出允(yun)(yun)許負偏(pian)差(cha),只要能保(bao)持允(yun)(yun)許最小壁厚(hou)即(ji)可。
6-10-2-2 如果按照內徑(jing)訂貨(huo),則內徑(jing)允許偏差為土1%。
說明∶對于預定要進行壓(ya)折的管端(duan),可以在買方(fang)與(yu)制造(zao)廠之間就更(geng)小的內徑偏(pian)差(cha)達(da)成協(xie)議。
6-10-2-3 關于管子壁厚允(yun)許偏差,在根據外(wai)徑訂(ding)貨時,采(cai)用表(biao)(biao)8的規定(ding);在根據內徑訂(ding)貨時,采(cai)用表(biao)(biao)9的規定(ding)。·
根據在訂貨時的商定,冷成型不銹鋼(gang)管也可以采用DIN 2391部分1規定的壁厚允許偏差供貨。
6-10-2-4 長度允許偏差列(lie)在表10中。
6-10-2-5 形狀允許偏差(cha)如下∶
6-10-2-5-1 管(guan)子租圓(yuan)度應該在公(gong)稱直徑允許偏差之內。矩形截(jie)面管(guan)子應保(bao)證矩形度。根據目測(ce),管(guan)子應該是平(ping)直的(de)。
對平直(zhi)度有特殊要求時,應該協商(shang)確(que)定。
6-10-2-5-2 管(guan)(guan)端應該采用剪(jian)切工具剪(jian)切得盡(jin)可能與管(guan)(guan)子(zi)軸線相垂直。管(guan)(guan)端應無毛刺。
6-10-2-5-3 對于用做蓄熱器的矩形截面管子(zi),內(nei)角弧度r>->8毫米(S=弦厚)。
6-10-2-5-4 對(dui)于用(yong)做蓄熱器的矩形截面管子,如下圖所示(shi),側(ce)面凹曲率(lv)∶與(yu)兩外側(ce)的間距(ju)b 之間的關系,不能超出表11所列數值(zhi)。
6-11 重量(liang)(liang)和重量(liang)(liang)允許偏(pian)差
6-11-1 每米(mi)長度(du)的管子(zi)重量,除了用X20 CrMaV121鋼材(cai)制成(cheng)的管子(zi)以外(wai),可(ke)以從(cong)相應的尺(chi)寸標準中查(cha)出,只要(yao)該標準中已給出這些數據。
6-11-2 如果所涉及的(de)管子是非標(biao)準尺寸(cun)的(de),或者在尺寸(cun)標(biao)準中沒有(you)給出共重量值,除(chu)由X20CtMoV121銅材制成(cheng)的(de)管子外,可(ke)以根據公(gong)稱尺寸(cun)采用7.85公(gong)斤/分米(mi)'的(de)比(bi)重值計算(suan)出重量。
6-11-3 對于由X20CrMoV121鋼材制成的不銹(xiu)鋼管,應該根據公稱尺寸,采用7.76公斤/分米的比重值計算出重量。
七、熱處理和再加工
7-1 熱處理溫度的(de)參考值列在表12中(zhong)。
7-2 熱加(jia)工可(ke)以(yi)在1100~850℃的(de)范圍內進行,同(tong)時(shi),在加(jia)工過程中,溫度(du)可(ke)以(yi)一直降到750℃。在進行局部(bu)調整和(he)矯正(zheng)時(shi),也應該(gai)注意(yi)關于熟加(jia)工的(de)規定(ding)。此(ci)時(shi),應該(gai)對溫度(du)制度(du)進行監視。
模鍛和頂鍛在上述溫度范圍的上限范圍(亦即1100~900℃)內進行是合適的。不(bu)銹鋼管的熱彎曲以及類似的加工過程,應該在這一溫度范圍的下限范圍(即1000~850℃)內進行。此時,加工過程中的溫度可以一直降到750℃。
如果在熱成型的最后一道工序之前,或者在一次熱成型時;工件被加熱到正火溫度以上,但不超過1000℃,并且熱成型過程是在高于750℃溫度下(如果最后一道工序的變形度不超過5%,到是在高于700℃溫度下)結束。對于采用St35.8、St45.8、17Mm4、19Mm5和15Mo3等鋼材制成的管子,就不必進行補充正火;對于由13CrMo44和10CrMo910鋼材制成的不銹鋼管(guan),只需要進行退火處理。
在(zai)1000~1100℃溫(wen)度下(xia)進(jin)行多次和(或(huo))長時間(jian)燃咸(xian)型(xing)(xing)時,最(zui)后一道成型(xing)(xing)工(gong)序之前,工(gong)件的溫(wen)度必(bi)須降到(dao)約350℃以(yi)(yi)下(xia)。在(zai)進(jin)行最(zui)后一道熟成型(xing)(xing)時,如果想在(zai)成型(xing)(xing)以(yi)(yi)后不再進(jin)行正火和調質(zhi)處理,對于(yu)上述鋼(gang)材的工(gong)件來說(shuo),在(zai)最(zui)后一道工(gong)序中溫(wen)度不能超過(guo)1000℃。
相反(fan),如果最后一道(dao)工序的溫(wen)度高于1000℃,對St35.8、St45.8、17Mm4、19Mn5和15Mo3 明材,還要(yao)接(jie)著(zhu)進(jin)行(xing)正(zheng)火,而對于鋼(gang)材13CrMo44和10CrMo910,要(yao)進(jin)行(xing)調質(zhi)處(chu)理。
鋼材14MoV 63和(he)×20 CrMoV 121,在(zai)熱加工以(yi)后還要重新進行調(diao)質(zhi)處理。
7-3 采用本標準規定的鋼材制成的不(bu)銹(xiu)鋼管可以進行冷加工,例如,彎曲、擴口、拉拔和壓折。但是,對于由×20CrMoV121和14MoV63制成的管子,應該考慮到它們的屈服限和抗拉強度是很高的。
以通常冷加工度對不銹(xiu)鋼(gang)管進行冷彎曲、冷擴口和冷拔加工以后,不需要再進行補充熱處理"。在以較大的冷加工度對不銹(xiu)鋼(gang)管進行冷加工時,一般需要在表13所列那種退火溫度下退火至少15 分鐘。
7-4 本標準中所(suo)列(lie)鋼材(cai)都適于焊(han)接(jie)(jie)(可參(can)見DIN8528部分1)。表13列(lie)出焊(han)接(jie)(jie)方法(fa)以(yi)及焊(han)接(jie)(jie)以(yi)后對(dui)不銹鋼管進行熱處(chu)理(li)的溫度數據。
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