压力容器 专用钢板
20R （R表示压力容器专用钢板） GB6654-1996
20R的特 点和应用 场合：
强度低，塑性和可焊性较好，价格低廉； 常用于常压或中、低压容器； 也做垫板、支座等零部件材料。
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2、低合金钢板 特点及优点
◆是一种低碳低合金钢，合金元素含量较少（总量一般不超 过3%），具有优良的综合力学性能，其强度、韧性、耐 腐蚀性、低温和高温性能等均优于相同含碳量的碳素钢。
◆采用低合金钢，不仅可以减薄容器的壁厚，减轻重量， 节约钢材，而且能解决大型压力容器在制造、检验、运 输、安装中因壁厚太厚所带来的各种困难。
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压力容器常用低合金钢：
钢板 钢管 锻件
16MnR、15CrMoR、16MnDR、15MnNiDR、 09MnNiDR; 07MnCrMoNbR、07MnCrMoNbDR
已取消不用
新增钢种，相 当日本SPV355
σs≥350MPa，克服了 16MnR两大缺点：强度随 板厚增大而迅速减小；用 于球罐强度不够
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3低温用钢板
钢号
生产情况
使用情况
备注
16MnDR
重庆、武汉、舞 大量使用 阳、浦东四家
-40~100℃ σs=255~315MPa
09MnNiDR
武钢、舞阳
武钢：宽2600mm
鞍山：宽3400mm
大量采用
-20~475℃
σs=275~285MPa
理想的单层厚 -20~475℃
板用钢板
σs=380~3门
尽量不用
日本CF-62钢改进而成， 强度高，可焊性好，
σs= 490MPa
已不普遍使用 价格、生产、性能有问题
07MnNiCrMoVDR 已有多家生产
丙烯、 硫化氢（L）储罐 乙烯低温球罐
-70 ℃ ~
-40 ℃ ~ 490MPa
15MnNiDR
尽量少用
09Mn2VDR
已取消作为低温 容器用钢
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电工用钢
专业用钢：船舶用钢、桥梁用钢、钢轨钢、压力容器用钢、锅炉用钢
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铁碳合金图
1534℃
温 度
900℃
奥氏体
723℃ 铁+奥
液+奥
液体
1147℃
奥+渗 奥+渗+莱
液+渗
渗+莱
珠
莱
铁
铁+珠
光 体
珠+渗
珠+渗+莱
氏 体
渗+莱
0.8
2.06
含碳量
4.3
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6.67
3.1.1 压力容器常用钢材 一、钢材形状 主要是板、管材和锻件（棒、丝、铸件）
（1）钢板
主要用途： 壳体、封头、板状构件等 加工要求: 下料、卷板、冲压、焊接、热处理
性能要求： 较高的强度、良好的塑性、韧性、 冷弯性能和焊接性能
GB3531 低温压力容器用低合金钢钢板 GB6654 压力容器用钢板
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主要用途： 接管、换热管等
（2）钢 管
主要类型： 无缝钢管、直缝钢管和螺旋焊缝钢 管
钢材
工业纯铁C%≤0.04%
碳素钢 低碳钢 C% ≤0.25%（建筑和结构构件用）
a.按化学成分分
中碳钢C%= 0.25%~0.6%容器用锻件和螺栓 高碳钢C%＞ 0.6%
低合金钢：合金元素总含量≤5%
合金钢 中合金钢：
5%~10%
高合金钢：
＞ 10%
也可按合金元素种类及组合分为：锰钢、铬钢、铬镍钢、铬钼钢
C≤ 0.025%,Si ≤ 0.07%
镇静钢：脱氧较完全
半镇静钢：介于沸腾钢和镇静钢之 间
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Si ≤ 0.17%
退火状态
亚共析钢：铁+珠 共析钢：珠 过共析钢：渗碳体+珠
d.按金相组织分 正火状态 珠、贝、马、奥
无相变或部分相变 铁、奥、复相钢
结构钢：建筑及工程用钢、机械制造用钢、弹簧钢、轴承钢、超高强度 工钢 具钢：碳素钢、高速工具钢、合金工具钢（刃具、量具、模具） e. 按用途分 特殊性能钢：不锈耐热钢、耐热钢、电热合金、耐磨钢、低温用钢、
加工要求: 下料、焊接、热处理
性能要求： 较高的强度、良好的塑性、 韧性、焊接性能
请比较各类钢管的优缺点
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筒形、环形、饼形、碗形、长颈法兰锻件、条形、矩形
（3）锻件
主要用途： 高压容器的平盖、端部法兰与长颈对 焊法兰等
逐件超探、拉伸、冲击试验
分 级： Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个级别。级别 越高， 要求检验项目越多，越严格， 价格越高。
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2020/11/14
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结构设计
压力容器设计
应力分析σmax≤ σs
pmax ≤[p]
合理选材
（充分考虑）
时间、环境的劣化作用
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本章主要内容
●3.1 压力容器材料 3.1.1 压力容器常用钢材 3.1.2 有色金属和非金属
●3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响 3.2.1 塑性变形 3.2.2 焊接 3.2.3 热处理
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普通钢P ≤0.045%,S ≤0.055%或P. S ≤ 0.05%
b.按品质分 优质钢P. S ≤ 0.04%，Cu ≤ 0.030%
高级优质钢P ≤0.035%,S ≤0.03%,Cu ≤ 0.025%
按炉别分：平炉钢、转炉钢、电炉钢
c.按冶金方式 分
按脱氧程度 和浇注制度 分
沸腾钢:不脱氧，钢锭内产生沸腾现象
仅需硬度检测
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二、钢板
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1、碳素钢板
含碳量小于2.06％的铁碳合金，含有少量的硫、磷、铜、氧、氮，以及硅、
锰、铝等元素。
10、20钢钢管；
a.钢号 及标准
优质碳素 结构钢
20、35钢锻件。 GB912 δ4mm
Q235-B、Q235-C钢板 GB3274δ>4mm
p ≤1.6MPa;t=0~350℃,δ ≤20mm(壳体)，高毒勿用
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●3.3 环境对压力容器用钢性能的影响 3.3.1 温度 3.3.2 介质 3.3.3 加载速率
●3.4 压力容器材料选择 3.4.1 压力容器用钢的基本要求 3.4.2 压力容器钢材的选择
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3.1 压力容器材料 3.1.1 压力容器常用钢材 3.1.2 有色金属和非金属
压力容器材料
16Mn、09MnD;
（D表示低温用钢）
16Mn、20MnMo、16MnD、09MnNiD、 2.25Cr-1Mo。
压力容器材料
低合金钢板（GB6654）
钢号
生产情况
使用情况
备注
16MnR
13MnNiMoNbR
07MnCrMoVR
18MnMoNbR 15MnVR 15MnVNR 15MnNbR
δ=6-120mm 多家生产 舞阳重点产品