热镀锌焊管应当具备充足的持久强度,充足的塑性变形能力,zui小的时效倾向和热脆性,强的抗氧化、耐煤灰、耐天然气高温下浸蚀、蒸气和晶间腐蚀特性;较好的组织稳定性及其较好的使用性能。热镀锌焊管的钢种有碳钢及其珠光体、铁素体和奥氏体型不锈耐磨钢。
为了提高火力发电机组的热效、减少燃耗,世界各地都以发展大空间、高参数(高温、髙压)火电机组(1000MW以上)为主。蒸汽压力提升到31.5~34.3MPa,过热蒸汽温度达595~650℃,向高压临界压力发展,这样对热镀锌焊管给出了更高要求。因此研发了新的钢种,以适应高参数电站锅炉的要用。
依照热镀锌焊管余应力均衡范畴的差异,一般可将热镀锌焊管的热应力种类分为三种:
(1)第1类热应力,又称宏观残余应力,是由热镀锌焊管不同部分宏观变形不均匀性引起的,故其应力均衡范围包括整个热镀锌焊管。比如,将金属棒施加弯折负载,则上面受拉而伸展,下面遭受缩小;变形超出弹性极限形成了塑性变形时,则外力清除后被伸展的一边就存在压应力,短边为张应力。这种残余应力对应的畸变能不大,仅占总储存能的0.1%上下。
(2)第二类热应力,又称微观残余应力,是由晶体或亚晶粒之间的变形不均匀性产生的。其作用范围与晶粒尺寸非常,即在晶体或亚晶粒之间保持稳定。这类热应力有时可达到很大的数值,甚至可能导致显微裂痕并导致热镀锌焊管破坏。
(3)第三类热应力,又称点阵畸变。其作用范围是几十至几百纳米,它是由于热镀锌焊管在塑性变形中产生的大量点阵缺点(如位置、空隙原子、位错等)引起的。变形金属中储存能的绝大多数(80%~90%)用以产生点阵畸变。这部分动能提升了变形晶体能量,使之处在热学不稳定状态,故它有一种使变形金属再次恢复到随意焓zui低稳定结构状态的自发趋势,并导致塑性变形金属在加温时的回复及再结晶过程。
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