15crmo合金管

15crmo合金管純化氫的原理是，在300—500℃下，把待純化的氫通入15crmo合金管的一側(cè)時(shí)，氫被吸附在15crmo合金管壁上，由于鈀的4d電子層缺少兩個(gè)電子，它能與氫生成不穩(wěn)定的化學(xué)鍵（鈀與氫的這種反應(yīng)是可逆的），在鈀的作用下，氫被電離為質(zhì)子其半徑為1.5×1015m，而鈀的晶格常數(shù)為3.88×10－10m（20℃時(shí)），故可通過(guò)15crmo合金管，在鈀的作用下質(zhì)子又與電子結(jié)合并重新形成氫分子，從15crmo合金管的另一側(cè)逸出。在15crmog合金管表面，未被離解的氣體是不能透過(guò)的，故可利用15crmo合金管獲得高純氫。[2]雖然鈀對(duì)氫有獨(dú)特的透過(guò)性能，但純鈀的機(jī)械性能差，高溫時(shí)易氧化，再結(jié)晶溫度低，易使15crmo合金管變形和脆化，故不能用純鈀作透過(guò)膜。在鈀中添加適量的IB族和Ⅷ族元素，制成鈀合金，可改善鈀的機(jī)械性能11.汽車(chē)半軸套管用無(wú)縫鋼管（GB3088-82）是制造汽車(chē)半軸套管及驅(qū)動(dòng)橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋無(wú)縫鋼管鈀合金中，銀約占20—30%，其他成分（如金等）的含量<5CrMo合金管力學(xué)性能

牌號(hào) 拉力強(qiáng)度MPa 屈服點(diǎn)MPa 斷后伸長(zhǎng)率（%）斷面收縮率（%）

15CrMo 440 295 22 60

牌號(hào) 化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）

C Si Mn Cr Mo Ni B V

15CrMo 0.12~0.18 0.17~0.37 0.40~0.70 0.80~1.10 0.40~0.55 — — —

[(外徑-壁厚)*壁厚]*0.02486=kg/米(每米的重量）無(wú)縫鋼管，因其用途不同而分為如下若干品種： 　　GB/T8162-2008（結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管）。主要用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)。其代表材質(zhì)（牌號(hào)）：碳素鋼20、45號(hào)鋼；合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。 　　GB/T8163-2008（輸送流體用無(wú)縫鋼管）。主要用于工程及大型設(shè)備上輸送流體管道。代表材質(zhì)（牌號(hào)）為20、Q345等。 　　GB3087-2008（低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管）。主要用于工業(yè)鍋爐及生活鍋爐輸送低中壓流體的管道。代表材質(zhì)為10、20號(hào)鋼。 　　GB5310-2008（高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管）。主要用于電站及核電站鍋爐上耐高溫、高壓的輸送流體集箱及管道。代表材質(zhì)為20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。 　　GB5312-1999（船舶用碳鋼和碳錳鋼無(wú)縫鋼管）。主要用于船舶鍋爐及過(guò)熱器用I、II級(jí)耐壓管等。代表材質(zhì)為360、410、460鋼級(jí)等。 　　GB6479-2000（高壓化肥設(shè)備用無(wú)縫鋼管）。主要用于化肥設(shè)備上輸送高溫高壓流體管道。代表材質(zhì)為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。 　　GB9948-2006（石油裂化用無(wú)縫鋼管）。主要用于石油冶煉廠的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質(zhì)為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。 　　GB18248-2000（氣瓶用無(wú)縫鋼管）。主要用于制作各種燃?xì)狻⒁簤簹馄?。其代表材質(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。 　　GB/T17396-1998（液壓支柱用熱軋無(wú)縫鋼管）。主要用于制作煤礦液壓支架和缸、柱，以及其它液壓缸、柱。其代表材質(zhì)為20、45、27SiMn等。 　　GB3093-1986（柴油機(jī)用高壓無(wú)縫鋼管）。主要用于柴油機(jī)噴射系統(tǒng)高壓油管。其鋼管一般為冷拔管，其代表材質(zhì)為20A。 　　GB/T3639-1983（冷拔或冷軋精密無(wú)縫鋼管）。主要用于機(jī)械結(jié)構(gòu)、碳?jí)涸O(shè)備用的、要求尺寸精度高、表面光潔度好的鋼管。其代表材質(zhì)20、45鋼等。 　　GB/T3094-1986（冷拔無(wú)縫鋼管異形鋼管）。主要用于制作各種結(jié)構(gòu)件和零件，其材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。 　　GB/T8713-1988（液壓和氣動(dòng)筒用精密內(nèi)徑無(wú)縫鋼管）。主要用于制作液壓和氣動(dòng)缸筒用的具有精密內(nèi)徑尺寸的冷拔或冷軋無(wú)縫鋼管。其代表材質(zhì)為20、45鋼等。 　　GB13296-1991（鍋爐、熱交換器用不銹鋼無(wú)縫鋼管）。主要用于化工企業(yè)的鍋爐、過(guò)熱器、熱交換器、冷凝器、催化管等。用的耐高溫、高壓、耐腐蝕的鋼管。其代表材質(zhì)為0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。 　　GB/T14975-1994（結(jié)構(gòu)用不銹鋼無(wú)縫鋼管）。主要用于一般結(jié)構(gòu)（賓館、飯店裝飾）和化工企業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)用的耐大氣、酸腐蝕并具有一定強(qiáng)度的鋼管。其代表材質(zhì)為0-3Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。 　　GB/T14976-1994（流體輸送用不銹鋼無(wú)縫鋼管）。主要用于輸送腐蝕性介質(zhì)的管道。代表材質(zhì)為0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等。 　　YB/T5035-1993（汽車(chē)半軸套管用無(wú)縫鋼管）。主要用于制作汽車(chē)半軸套管及驅(qū)動(dòng)橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋無(wú)縫鋼管。其代表材質(zhì)為45、45Mn2、40Cr、20CrNi3A等。　　15CrMo合金管可回收，符合環(huán)保、節(jié)能、節(jié)約資源的國(guó)家戰(zhàn)略，國(guó)家政策鼓勵(lì)擴(kuò)大15CrMo合金管的應(yīng)用領(lǐng)域。 目前我國(guó)15CrMo合金管消費(fèi)量占鋼材總量的比重僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的一半，15CrMo合金管使用領(lǐng)域擴(kuò)大為行業(yè)發(fā)展提供更廣闊的空間。根據(jù)中國(guó)特鋼協(xié)會(huì)15CrMo合金管分會(huì)的研究，未來(lái)我國(guó)高壓15CrMo合金管長(zhǎng)材的需求年均增長(zhǎng)可達(dá)10-12%。

15CrMo鋼系珠光體組織耐熱鋼，在高溫下具有較高的熱強(qiáng)性（δb≥440MPa）和抗氧化性，并具有一定的抗氫腐蝕能力。由于鋼中含有較高含量的Cr、C和其它合金元素，鋼材的淬硬傾向較明顯，焊接性

15CrMo合金管焊接性焊接材料

針對(duì)15CrMo鋼的焊接性的工作特點(diǎn)，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，參照國(guó)外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進(jìn)行焊接試驗(yàn)。

方案Ⅰ：焊接預(yù)熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E8018-B2焊條，焊條電弧焊蓋面，焊后進(jìn)行局部熱處理。

方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進(jìn)行熱處理。焊絲和焊條的化學(xué)成分及力學(xué)性能見(jiàn)表1。

焊后熱處理

采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應(yīng)進(jìn)行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為：升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時(shí)15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器（1146×310）包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動(dòng)控溫儀。

焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)方案 拉伸試驗(yàn) 彎曲試驗(yàn) 沖擊韌性試驗(yàn)aky（J/cm2）

抗拉強(qiáng)度δb/Mpa 斷裂部位 彎曲角度 面彎 背彎 焊縫 熔合線 熱影響區(qū)(HAZ) 標(biāo)準(zhǔn)：

GB5310--中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

用途：

用于高壓鍋爐（工作壓力一般不大于9.8Mpa，工作溫度在450℃-650℃之間）的受熱面管子、集箱、省煤器、過(guò)熱器、再熱器等。（P<9.8MPa,450℃

尺寸公差

方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6

方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.7

15CrMo焊接性　　1　焊接材料

針對(duì)15CrMo鋼的焊接性的工作特點(diǎn)，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，參照國(guó)外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進(jìn)行焊接試驗(yàn)。

2　方案Ⅰ：焊接預(yù)熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E8018-B2焊條，焊條電弧焊蓋面，焊后進(jìn)行局部熱處理。

3　方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進(jìn)行熱處理。焊絲和焊條的化學(xué)成分及力學(xué)性能見(jiàn)表1。

4　焊后熱處理

5　采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應(yīng)進(jìn)行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為：升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時(shí)15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器

6（1146×310）包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動(dòng)控溫儀。

7　焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果

8　試驗(yàn)方案 拉伸試驗(yàn) 彎曲試驗(yàn) 沖擊韌性試驗(yàn)aky（J/cm2）

9　抗拉強(qiáng)度δb/Mpa 斷裂部位 彎曲角度 面彎 背彎 焊縫 熔合線 熱影響區(qū)(HAZ)

10　方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6

11　方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.72100433B

厚壁15crmo合金管的焊接采用兩種焊接方案均為可行。為了保證焊縫性能同母材匹配且具有較高的熱強(qiáng)性，采用方案Ⅰ效果更佳，關(guān)鍵是要嚴(yán)格控制焊后熱處理工藝。

方案Ⅱ雖可省去焊后熱處理，但焊縫在高溫下發(fā)生碳的遷移擴(kuò)散而導(dǎo)致焊縫破壞的可能性不容忽視，因此，只有在焊后無(wú)法進(jìn)行熱處理時(shí)才慎重采用。