[发明专利]一种厚度＞200～250mm抗氢致开裂压力容器钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种厚度＞200～250mm抗氢致开裂压力容器用钢板，该钢板的化学成分为C：0.10～0.20％，Si：0.15～0.40％，Mn：0.95～1.35％，P：≤0.005％，S：≤0.0008％，Cr：0.10～0.30％，Ni：0.25～0.40％，Mo：0.08～0.12％，Alt：0.02～0.05％，Nb：0.01～0.02％，V：0.01～0.03％，Ti：0.01～0.02％，B：≤0.0005％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。同时，化学成分要满足碳当量Ceq≤0.45％，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15。本发明通过严格控制钢水纯净度、连铸基坯冶金质量以及采用高温扩散加热、高渗透轧制和正火+水加速冷却+回火热处理工艺，实现大厚度抗氢致开裂压力容器钢板力学性能的最佳匹配，极大提高钢板内部质量和抗氢致开裂性能。

技术领域

本发明涉及一种厚度＞200～250mm抗氢致开裂压力容器钢板及其制造方法，尤其涉及一种适用于板焊式压力容器的制造，且能够在湿硫化氢环境下使用的抗氢致开裂特厚钢板及其制造方法。属于铁基合金制造技术领域。

背景技术

厚壁压力容器制造方式主要有锻焊和板焊两种方式。比较而言，板焊具有制造周期短、成本相对较低、材料较易采购及板材性能均匀一的优点，因此，用板焊替代锻焊是压力容器行业未来长久的发展方向。在压力容器的制造中，厚壁板焊式结构比锻焊式结构的制造具有更大的难度。制约板焊式压力容器大型化发展的因素主要有两个方面：其一是容器制造厂受筒节成型设备能力的限制；其二是国产特厚钢板的实物质量水平及其稳定性较差，无法完全满足厚壁容器的制造要求。

20世纪90年代，壁厚150mm以上的压力容器多采用锻焊成型方式制造。近年来，随着石化装置的大型化以及石化工业的快速发展，壁厚150mm以上的压力容器需求量迅速增加，大型锻件的制造能力已无法满足市场需求，因此用厚钢板替代锻件势在必行，而且迫在眉睫。随着冶炼技术、轧制能力的提高及对材料热处理性能的掌握，压力容器用特厚钢板的实物质量水平得到了极大的提高，而且压力容器制造厂在大厚度板焊式容器的制造方面积也累了更加丰富的经验，尤其在厚壁筒节成形方面摸索出一套切实可行的成熟工艺。特厚钢板制造技术和板焊成型技术的进步，使得板焊式压力容器大型化取得了较大的发展，目前，板焊式压力容器最大壁厚达到了200mm，壁厚大于200mm压力容器完全具备板焊成型能力，其技术瓶颈是压力容器用特厚钢板的实物质量水平及其稳定性尚未得到突破，不足以完全满足目前厚壁容器制造要求，尤其是湿硫化氢低温腐蚀环境服役的压力容器用特厚钢板，不但要求具备良好的内部质量、良好的焊接性能和匹配良好的力学性能，还必须具备优异的抗氢致开裂性能，以保证设备高效运行的安全性，生产难度极大。