ASME标准讲解4(ASME具体材料).ppt
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1、四、ASME具体材料ASME材料所用的标准1精选课件核电建设所用的ASME标准内容(1)Section III,Nuclear Power Plant components,Division 1Subsection NB Class 1 Components(2)Section II,Material Specifications Part A-Ferrous Materials Part B-Nonferrous Materials Part C-Welding Rods,Electrodes and Filler Metals Part D-Properties(3)Section V,N
2、ondestructive Examination(4)Section IX,Welding and Brazing Qualifications(5)Section XI,Rules for In-service Inspection of Nuclear Power Plant Components,Division 12精选课件承压设备材料Pressure retaining material and material welded thereto,except as permitted in NB-4435,and except for welding material,shall c
3、onform to the requirements of one of the specifications for material given in Tables 2A and 2B of ASME Code Section II,Part D,Subpart I and to all of the special requirements of Article NB-2000 which apply to the product form in which the material is used,except as they may be modified by the requir
4、ements of this Specification.3精选课件其它材料Non-structural attachments,such as insulation supports,name-plates,and temporary attachments,if required,may be noncertified material.Non-pressure retaining material,such as cooling shroud support,alignment pin,stud bolt elongation measuring rods and tools,if an
5、y,may be of ASME or other Standards.The following requirements shall be applied,unless otherwise specially or additionally specified in this Specification.a.NB-2210Heat treatment requirementsb.NB-2220Procedure for obtaining test coupons and specimens for quenched and tempered material.4精选课件Fracture
6、toughness requirements for material The following requirements shall be applied,unless otherwise specially or additionally specified in this Specification.a.NB-2310Material to be impact testedb.NB-2320Impact test proceduresc.NB-2330Test requirements and acceptance standardsd.NB-2340Number of impact
7、tests requirede.NB-2350Retestsf.NB-2360Calibration of instruments and equipment 5精选课件Acceptable Material Designation Pressure Retaining Material 6精选课件Non-pressure Retaining Material 7精选课件ASME第卷材料A篇铁基材料标准ASME材料种类太多,这里仅仅结合压水堆反应堆主要设备常用材料进行分析和比较。1.SA-508标准“压力容器用经真空处理的淬火加回火碳钢和合金钢锻件”使用上述标准材料的有反应堆压力容器、蒸汽发生
8、器等,选用其中3级1类钢种。材料属于锰镍钼合金钢。8精选课件2.材料的化学成分元素 3级 C 0.25 Mn 1.201.50 P 0.025 S 0.025 Si 0.150.40 Ni 0.401.00 Cr 0.25 Mo 0.450.60 V 0.05 ASME标准属于通用商业标准,在该标准中列举了很多材料,运用于各个领域。因此是一个比较一般的标准要求。使用于核电材料显然是不能满足使用上的安全要求,以下进行分析和比较。比较的对象一是RCC-M标准,另一是三菱重工公司实际控制的标准。9精选课件RCC-M M2111 承受强辐照的反应堆压力容器筒节用的Mn-Ni-Mo合金钢锻件10精选课件
9、三菱建议书中所列实际控制范围Table 4.1.3.1 Chemical Composition Requirements for SA-508M Gr.3 CL.1Specified value(wt.%)ElementsHeat Product(1)C 0.16-0.20 0.16-0.22Si 0.10-0.30 0.10-0.30Mn 1.20-1.55 1.20-1.60P 0.008 Max.0.008 Max.S 0.006 Max.0.006 Max.Ni 0.50 0.80 0.50 0.80Cr 0.15 Max.0.15 Max.Mo 0.45-0.55 0.43-0.5
10、7Cu 0.08(0.05 Max.)(3)0.08(0.05 Max.)(3)Sb 0.002 Max.0.002 Max.Sn 0.010 Max.0.010 Max.As 0.01 Max.0.01 Max.V 0.01 Max.0.01 Max.Al 0.04 Max.0.04 Max.B 5 ppm Max.(3ppm Max.)(3)5 ppm Max.(3ppm Max.)(3)Co 0.02 Max.0.02 Max.11精选课件(1)C的含量 压力容器,稳压器和蒸汽发生器的制造中均需要多段锻件加工后组焊,需要焊接的钢的含碳量不应超过0.23%,这是一般规定,考虑到其合金元素含
11、量较高,还应进一步降低碳的最高含量。RCC-M规范中此类锻件的碳含量均不超过0.20%。12精选课件(2)P、S含量 ASME标准属于通用商业标准,0.025%以下已经是比较高的要求了,但是仍然不能满足核电大锻件的质量要求。RCC-M M2111适用于承受强辐照的反应堆压力容器筒节的可焊Mn-Ni-Mo合金钢锻件标准对P、S含量的要求是0.008%以下。RCC-M M2112适用于不承受强辐照的反应堆压力容器筒节的可焊Mn-Ni-Mo合金钢锻件标准对P、S含量的要求是0.012%以下。RCC-M M2113适用于压水堆压力容器过渡段和法兰用的Mn-Ni-Mo合金钢锻件标准对P、S含量的要求是0
12、.012%以下。RCC-M M2114适用于压水堆压力容器管嘴用的Mn-Ni-Mo合金钢锻件标准对P、S含量的要求也是0.012%以下。RCC-M M2115适用于制造压水堆蒸汽发生器管板用的可焊18MND5 Mn-Ni-Mo合金钢锻件标准对P、S含量的要求也是0.012%以下。RCC-M M2116适用于制造压水堆蒸汽发生器支撑环用的可焊18MND5 Mn-Ni-Mo合金钢锻件标准对P、S含量的要求也是0.012%以下。RCC-M M2119适用于制造压水堆蒸汽发生器用的可焊18MND5 Mn-Ni-Mo合金钢锻件标准对P、S含量的要求也是0.012%以下。P偏高会使材料的低温性能变得很差,
13、会大幅度提高材料的FATT50温度和RTNDT温度,影响系统的水压试验的安全。S含量偏高会破坏材料的高温特性,使热加工困难,同时也影响材料的力学性能指标。但是S含量太低会增加焊接的难度(理论上还没有统一),极低的硫和氢含量母材有可能在焊接中因吸氢而造成局部脆性。现在已经有一些标准规定了含硫量的下限,我的看法是硫控制在0.0020.008%之间比较合适。13精选课件(3)其它残余元素的含量 其它对反应堆压力容器和蒸汽发生器等材料在运行中有影响的残余元素有Al、Cu、Co、As、Sn、Sb、Bi、Pb等,均应该有量的限制。这是制造商控制废钢质量的关键所在,具体数据应在规格书制订时协商决定。14精选
14、课件(4)钢中气体的含量 钢中气体即氮、氢、氧的含量应该有明确的限制。推荐使用氢1.5ppm,氮60ppm,氧40ppm。15精选课件机械性能要求ASME SA-508 对3级1类材料的要求:抗拉强度:550725MPa屈服强度345 MPa标距为50mm的延伸率18%断面收缩率38%在4.4(+40F)夏比冲击的三个试样的最低平均值:20J,一个试样的最低值:14J,一组三个试样中只允许一个试样的数值低于平均值。16精选课件相应RCC标准对机械性能的要求17精选课件三菱的企业要求Requirement for Impact Tests:150J for core shell,104J for
15、 the parts other than core shell 18精选课件无损检验要求ASME SA-508在磁粉检验中要求按照A275标准方法进行。符合下列条件应于拒收或予以剔除:1.最大尺寸的显示超过4.8mm 2.4个或更多较大尺寸显示超过1.6mm,且各分割的显示排成一线,两显示的净间隔距离等于或小于1.6mm 3.在任何表面为39mm2内有10个或更多的较大尺寸显示超过1.6mm,并且此区域的较大尺寸不超过150mm。该面积应取在相对于需评定的显示踪迹最不利的部位 19精选课件超声波检验要求超声波检验方法:ASTM A388分纵波检验和横波检验其中横波检验用的标定缺口应开入到内径
16、和外径表面,其深度等于截面公称厚度的3%或最大为9.5mm,长度约为25mm,宽度不大于两倍的深度。ASME标定的缺口明显偏大。因为核岛大锻件的壁厚很厚,AP1000的压力容器壁厚估计在200mm左右,3%的标定缺口深度就有些吓人。RCC-M规定的标准缺口最深不得超过1.5mm 中国的国标GB5310和GB5777均规定最深不得超过1mm 20精选课件晶粒度和非金属夹杂物的检验ASME和RCC-M标准中均没有对材料的晶粒度和非金属夹杂物提出要求。三菱重工建议:Metallographic examination(1)Metallographic examination shall be mad
17、e of each forging.The specimen for metallographic examination may be taken from at the end of a broken tension test specimen or impact test specimen.(2)Grain size shall be estimated in accordance with ASTM E112-88.Grain size number shall be five(5)or finer.(3)Non-metallic inclusionsNon-metallic incl
18、usion examination shall be performed in accordance with ASTM E45-87.Type A inclusion Grade 1.5Type B inclusion Grade 1.5Type C inclusion Grade 1.5Type D inclusion Grade 1.5 21精选课件ASTM SA-540特殊用途合金钢螺栓连接材料压力容器与顶盖之间的连接螺栓制造中遵循ASTM SA-540标准中B24V 3级类别,现在已经更新到2004版,并与2001版有较多的差别。相同材料若遵循法国标准制造是使用标准:RCC-MM23
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