西安石油大学：《过程设备设计基础 Basic Theory and Design of Process Equipments》课程教学资源（电子课件）第三章 压力容器用材以及环境和时间对其材料性能的影响 3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响

第三章 压力容器用材以及环境和时间 对其材料性能的影响 MATERIALS FOR PRESSURE VESSELS AND INFLUENCES OF ENVIRORMENT AND TIME ON PROPERTIES OF THESE MATERIALS 第二节压力容器制造工艺 对钢材性能的影响

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     MATERIALS FOR PRESSURE VESSELS AND INFLUENCES OF ENVIRORMENT AND TIME ON PROPERTIES OF THESE MATERIALS MATERIALS FOR PRESSURE VESSELS AND INFLUENCES OF ENVIRORMENT AND TIME ON PROPERTIES OF THESE MATERIALS

过程设备设计 冷、热加工 压力容器制造 焊接组对 热处理(必要时)

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过程设备设计 3.,2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 教学重点: 钢材的焊接。 教学难点 无

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3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 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 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 4

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32压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 321塑性变形 弹性变形 材料在载荷下的变形 塑性变形或永久变形

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3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 材料在塑性变形中内部性能的变化 应变硬化 热加工和冷加工 仨、各向异性 四、应变时效

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3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 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。这种现象称为冷做硬 化。(加工硬化、应变硬化) 0 材料力学 冷做硬化经退火,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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3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 、冷加工和热加工 从金属学的观点来区分,冷、热加工的分界线是金属的再 结晶温度。 热加工或热变形:凡是在再结晶温度以上进行的塑性变形 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:在再结晶温度以下进行的塑性变形 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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3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 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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3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 、各向异性 热加工 金属再结晶 匚非金属夹杂物」m 呈纤维状 纤维组织 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、 带状组织 塑性和韧性提高, b、垂直方向的塑性和韧性降低 第二项合金 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

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