压力容器用材以及环境和.ppt

压力容器用材以及环境和
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第一页，共35页
压力容器制造
冷、热加工
焊接组对
热处理（必要时）
塑性变形
焊接工艺
热处理
研究冷或热压力加工造成的塑性变形、焊接工艺和热处理对钢材性能的影响
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第二页，共35页
过程设备设计
压力容器制造工艺对钢材性能的影响
塑性变形
焊接
热处理
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第三页，共35页
过程设备设计
塑性变形
材料在载荷下的变形
弹性变形
塑性变形或永久变形
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第四页，共35页
过程设备设计
一、应变硬化
二、热加工和冷加工★
三、各向异性
四、应变时效
材料在塑性变形中内部性能的变化：
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第五页，共35页
过程设备设计
一、应变硬化
见应力-应变曲线图
从该曲线可以看到，从d 卸载后，d′g表示消失了的弹性变形,而od′表示不再消失的塑性变形。
卸载后，在短时间内再次加载，则应力应变关系按照dd′变化，到了d 以后，按照def变化。到d以前材料都是弹性的，以后才出现塑性变形。相当于形成了新的材料曲线。比较，可见在第2次加载时，其比例极限提高了，但塑性变形和延伸率却有所减低。表明在常温下把材料拉伸到塑性变形，然后卸载，当再次加载时，将使材料的比例极限提高，而塑性减低。这种现象称为应变硬化。（加工硬化、冷做硬化）——材料力学
应变硬化经退火，可消失。
加工硬化可提高材料的抗变形能力，但塑性降低
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第六页，共35页
凡是在再结晶温度以上进行的塑性变形
在再结晶温度以下进行的塑性变形
二、冷加工和热加工
冷、热加工的分界线—从金属学的观点来区分，
是金属的再结晶温度。
热加工或热变形—
特点:
热变形时加工硬化和再结晶现象同时出现，但加工
硬化被再结晶消除，变形后具有再结晶组织，因而
无加工硬化现象。
冷加工或冷变形—
特点:
冷变形中无再结晶出现，因而有加工硬化现象。
由于冷变形时有加工硬化现象，塑性降低，每次
的冷变形程度不宜过大，否则，变形金属将产生
断裂破坏。
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第七页，共35页
过程设备设计
▲钢板冲压成各种封头后，由于塑性变形，厚度会发生变化。
例如，钢板冲压成半球形封头后，底部变薄，边缘增厚。
在压力容器设计时，应注意这种厚度的变化。
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过程设备设计
三、各向异性
非金属夹杂物
热加工
纤维组织
呈纤维状
金属再结晶
带状组织
金属材料力学性能产生方向性
a、平行纤维组织方向的强度、
塑性和韧性提高，
b、垂直方向的塑性和韧性降低
c、变形越大，性能差异越明显
因势利导：纤维组织的稳定性高，不能用热处理方法加以消除。
压力容器设计时，应尽可能使零件在工作时产生的最大正应力
与纤维方向重合，最大切应力方向与纤维方向垂直。
第二项合金
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过程设备设计
四、应变时效
冷加工应用举例：
筒节冷卷
封头冷旋压
应变时效
经冷加工塑性变形的碳素钢、低合金钢，在室温下停留较长
时间，或在较高温度下停留一定时间后，会出现屈服点和
抗拉强度提高，塑性和韧性降低的现象，称为应变时效。
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