1.13CrMoSi5-5钢板的 材料定位与标准体系
- 13CrMoSi5-5钢板的材料类型:13CrMoSi5-5是欧洲标准的低合金热强钢(铬钼硅系),主要用于高温高压环境下的承压设备,兼具耐热性、抗氧化性和焊接性,是铬钼钢中加入硅元素优化的典型牌号。
- 13CrMoSi5-5钢板的执行标准:EN 10028-2《压力容器用钢第2部分:具有规定高温性能的非合金和合金钢板》,属于“可焊接细晶粒钢”类别。
- 13CrMoSi5-5钢板的应用定位:适用于工作温度350~550℃、压力≤10MPa的工况,替代传统Cr-Mo钢(如13CrMo4-5)时可提升高温强度和抗松弛性能。
2. 13CrMoSi5-5钢板的化学成分与核心控制
- 主要成分(质量分数,EN标准):
- 碳(C):0.08%~0.18%,硅(Si):0.60%~1.00%(区别于13CrMo4-5的关键元素,提升抗氧化性),
- 锰(Mn):0.60%~1.00%,铬(Cr):1.00%~1.30%,钼(Mo):0.40%~0.55%,
- 杂质控制:磷(P)≤0.025%,硫(S)≤0.015%,氮(N)≤0.012%(防止时效脆化)。
- 合金设计特点:Si与Cr协同增强高温抗氧化膜稳定性,Mo抑制高温蠕变,低C保证焊接性(淬硬倾向低于高Cr钢种)。
3.13CrMoSi5-5钢板的 力学性能与高温特性
- 常温性能(厚度≤63mm,正火+回火状态):
- 屈服强度≥300MPa,抗拉强度450~600MPa,延伸率≥19%,断面收缩率≥40%。
- 高温性能(核心优势):
- 500℃屈服强度≥190MPa(优于13CrMo4-5的180MPa),550℃≥140MPa;
- 蠕变断裂强度:10万小时/500℃条件下≥65MPa(EN 10216-2数据),适用于长期高温载荷。
- 冲击韧性:-20℃冲击功≥34J(V型缺口),满足低温环境或动态载荷场景。
4. 13CrMoSi5-5钢板的工艺特性与焊接要求
- 交货状态:正火(880~920℃)+回火(650~700℃),层状撕裂风险低(Z向性能按需提供Z15/Z25)。
- 焊接关键参数:
- 预热温度150~250℃(厚度>20mm时建议200℃以上),层间温度≤300℃;
- 焊后热处理:620~680℃保温2~4小时(根据厚度调整),消除焊接残余应力;
- 推荐焊材:E9018-B3L(AWS A5.5)或焊丝ER90S-B3(AWS A5.28),匹配Si、Cr含量以保证高温性能。
5. 13CrMoSi5-5钢板的典型应用领域
- 电站设备:锅炉过热器集箱、主蒸汽管道(亚临界机组,温度540~560℃);
- 化工装置:乙烯裂解炉管、加氢反应器内衬(操作压力8~15MPa);
- 新能源领域:光热发电储热罐、高温导热油系统压力容器(工作介质温度≤550℃)。
- 厚度范围:常规8~100mm,最大生产厚度可达120mm(需定制探伤和性能验证)。