12Cr2MoWVTiB合金鋼管
一、材質簡介
別名:鋼研102、R102、G102、鋼102或102鋼
12Cr2MoWVTiB(正確讀法:12鉻2鉬鎢釩鈦硼)鋼是我國上世紀60年代末至70年代中期自行研制成功的一種多元微合金化低合金貝氏體型耐熱鋼,由于各種合金元素的適當配合,使得該鋼具有較高的熱強性,并且其熱強性能和使用溫度均超過了國外同類鋼種,因此,12Cr2MoWVTiB可用于鍋爐過熱管屏、再熱器管以及主蒸汽管道的制造,其中過熱管、再熱管均稱為蛇形管。
溫度適用范圍:壁溫≤600℃(在強度計算考慮考氧化損失時,可用到620℃)的高壓鍋爐過熱器管、再熱器管及其他耐熱部件。
1982年,上海鍋爐廠和哈爾濱鍋爐廠引進美國CE公司300MW和600MW亞臨界控制循環(huán)鍋爐制造技術時,美國CE公司同意用12Cr2MoWVTiB(鋼102)鋼管代TP347H和TP304H鋼管制造300MW和600MW鍋爐高溫過熱器和高溫再熱器。在過熱器中,102鋼管實際最高使用的設計溫度是580℃;在再熱器中,102鋼管實際最高使用的設計溫度是599℃。
在DL/T 715-2000中規(guī)定,12Cr2MoWVTiB鋼主要用于壁溫不高于600℃的過熱器和再熱器管;但在DL/T 715-2015中規(guī)定,其主要用于壁溫不高于575℃的過熱器管和再熱器管??梢姡?015版規(guī)定的使用溫度上限較2000版的降低了25℃,這可能是考慮到該鋼用于受熱面管的蒸汽側時會出現(xiàn)嚴重的氧化問題。
執(zhí)行標準:
GB/T 5310-2017 高壓鍋爐用無縫鋼管
二、12Cr2MoWVTiB化學成分
鋼號 | C | Si | Mn | Cr | Mo | V |
12Cr2MoWVTiB | 0.08~0.15 | 0.45~0.75 | 0.45~0.65 | 1.60~2.10 | 0.50~0.65 | 0.28~0.42 |
Ti | B | W | P | S | ||
0.08~0.18 | 0.002~0.008 | 0.30~0.55 | ≤0.025 | ≤0.015 |
三、12Cr2MoWVTiB力學性能
102鋼是大容量火力發(fā)電機組用鋼,要求必須具有良好的力學性能
鋼號 | 拉伸強度(MPa) | 屈服強度(MPa) | 伸長率(%) | 硬度 |
12Cr2MoWVTiB | 540~735 | ≥345 | ≥18 | --- |
四、12Cr2MoWVTiB工藝性能
(1)鍛造:
12Cr2MoWVTiB鋼的軋(鍛)開始溫度為1150~1200℃,終止溫度≥850℃,軋(鍛)后堆冷。
(2)冷彎:
12Cr2MoWVTiB鋼主要用于小口徑鋼管,一般說,鋼管需進行冷彎,彎后不需要熱處理。
(3)熱處理工藝(按GB5310-2008標準)
正火加回火:正火溫度:1020℃~1060℃,保溫30min;回火溫度:760℃~790℃,保溫3h。正火組織為粒狀貝氏體,正火+高溫回火組織為回火貝氏體。
(4)焊接材料選用:12Cr2MoWVTiB鋼可焊性尚好??蛇M行手工電弧焊、氣焊碰焊、摩擦焊、鎢極氬弧焊及等離子焊。手工電弧焊用R347焊條,氣焊用H08Cr2MoVNb焊絲,與12Cr1MoV鋼對接,用H08CrMoV或H08Cr2MoVNb焊絲。氣焊時宜采用中性偏氧化火焰施焊,焊后應經(jīng)1000~1030℃正火及760~780℃回火。厚度大于6mm手工電弧焊焊前應預熱至250~300℃,焊后必須經(jīng)760~780℃回火。碰焊后應加熱到780℃,保溫40分鐘,然后爐冷至400℃以下出爐空冷。
延伸閱讀:
G102鍋爐管-劉榮藻教授
◆劉榮藻教授在上世紀60年代提出了多元復合強化理論,在60年代末期研制成功G102(12Cr2MoWVTiB),在70年代研制成功G106(10Cr5MoWVTiB)。
◆劉榮藻教授的理論和G102的成功,美國V.K.Sikka教授非常崇拜,并且研發(fā)T91獲得成功。
◆日本研制成功的T23(HCM2S,CC2199-3,6Cr2W2MoNbVNb)、歐洲研制成功的T24(CC2514,6Cr2Mo1VTiNb)都是G102的改型。