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1、 簡介WB36(DIWA 373、WB36、或稱WB36)是德國在30年代開發的細晶粒、高強度、可焊性好的耐高溫、高壓結構鋼。該鋼采用加入Ni-Cu-Mo-Nb等幾種合金元素,進行合理搭配的合金化,不僅大大提高了鋼的高溫強度及使用溫度,而且該鋼還具有良好的綜合機械性能、熱加工性和可焊性,F在歐洲的VALLOUREC & MANNESMANN公司、日本住友金屬生產這種低合金鋼管,此外德國的蒂森還生產此種鋼號的鋼板。此鋼在相應的鋼廠稱為WB36或DIWA 373。其先后列入歐洲VdTUV 377/2法規和EN 10216-2標準,牌號分別為WB36和WB36。此鋼不僅可用于鋼板、鋼管、還可用作鍛件,尤其是大口徑無縫管應用更為廣泛。
2、用途 :WB36(DIWA 373、WB36)鋼管綜合性能良好,可廣泛用于超臨界機組中的汽包、汽水分離器、制造工作溫度為400℃的水冷壁集箱、蒸汽發生器等部件,管壁溫度為500℃的承壓管道,以及核電設備等高溫、高壓部件。例如,60年代西德開始把此鋼用于蒸汽發生器的高壓和沸水區域,也用作為汽包和給水系統的材料。近年來,我國上海石洞口第二發電廠600MW超臨界機組水冷壁集箱、蒸汽發生器、對流管等部件也用了此鋼,其使用溫度為465℃,最高使用壓力為31.2MPa。由于DIWA 373(WB36)的強度等級高于20G和SA106C,采用此鋼將使鋼管壁厚明顯減薄、材料用量大大減少,具有良好的經濟效益。故可以預見,該鋼在我國的應用前景相當看好。
3、技術要求及試驗數據
3.1化學成分(熔煉分析%)
規范 C Mn Si P S Cr Cu Mo Ni Nb N Al
EN 10216-2 0.10-0.17 0.80-1.20 0.25-0.50 ≤0.030 ≤0.025 ≤0.30 0.50-0.80 0.25-0.50 1.00-1.30 0.015-0.045 ≤0.05
VdTUV377/2 0.10-0.17 0.80-1.20 0.25-0.50 ≤0.030 ≤0.025 ≤0.30 0.50-0.80 0.25-0.50 1.00-1.30 0.015-0.045 ≤0.02 ≤0.05
試制技術協議 :0.10-0.17、0.80-1.20、0.25-0.50、≤0.030、≤0.030、≤0.30、0.50-0.80、0.25-0.50、1.00-1.30、0.015-0.045、≤0.02、≤0.05;試制技術協議:是東鍋與成都無縫鋼管廠簽訂的94-002 WB36大口徑無縫合金管國產化試制協議
3.2 金相組織WB36(DIWA 373、WB36)鋼的供貨狀態為正火(淬火)+回火。經正火+回火的最終熱處理后,金相組織為貝氏體+鐵素體+索氏體或貝氏體+少量鐵素體。
3.3 力學性能
室溫力學性能
規范 拉伸性能(縱向) 縱向AKv
(0℃)(J) σs(MPa) σb(MPa) δ(%)
EN 10216-2 ≥[440] [610-780] ≥[19] [27](20℃、橫向)
VdTUV
377/2 ≥430 580-740 ≥18 31
≥[430] [580-740] ≥[20] [39]
試制技術協議 ≥[440] [610-780] ≥[17] [35](室溫)
國內實測值 [565-600] [710-730] [27-29] [186-202](室溫)
注1:[ ]括號內的數據為正火+回火的數據、其余數據為淬火+回火后的數值。
注2:表中的延伸率數據均按不同的標準規定的試樣測得。國內采用5.65 (Fo是指試樣的有效橫截面積)。以下各溫度中的延伸率與此相同。
4 工藝資料
4.1 熱處理:正火或淬火、回火、去應力熱處理
900-980℃空冷,580-640℃空冷,550-600℃空冷,880-930℃油或水冷,620-700℃空冷,去應力處理的溫度應比實際的回火溫度低30℃。
4.2 焊接
該鋼有良好的焊接性能。手工焊焊條L-80(AWS-E11016G),鎢極氬弧焊焊絲用SMH-80(AWS-E110S)或相應的國產焊接材料。為避免焊接裂紋產生,焊前要進行預熱(溫度為150-200℃)。焊后進行去應力處理。
國產試制的WB36具有良好的可焊性。其冷裂紋敏感性較大,但預熱150℃就可防止冷裂紋產生,對再熱裂紋不敏感。采用焊條手工電弧焊CHE607NI打底H10Mn2NiMoA/H08Mn2MoA焊絲配SJ101焊劑埋弧自動焊焊滿,經530-600℃焊后熱處理具有良好的性能,可以滿足制造要求 。
4.3 冷熱加工
鍛造、鐓粗的溫度范圍為850-1050℃,熱成型后須進行淬火+回火處理。
冷加工性能良好,冷加工會帶來一定量的變形量(如外側金屬纖維延伸5%或更多),一般應進行去應力熱處理。其機械加工性能亦較好。