锅炉钢 一文看懂锅炉用钢分类、特点及应用！

在最后一章“我国锅炉用钢标准发展历史及国内外品牌简介”中，我们简要介绍了锅炉用钢的标准发展及国内外品牌。本章将讲述锅炉用钢的分类、应用、成分、性能特点及生产工艺。

锅炉钢板是锅炉制造中的关键材料之一，主要是指用于制造锅炉壳体、汽包、联箱端盖、支吊架等重要部件的热轧特种碳钢和低合金耐热钢中厚钢板材料。

锅炉钢板经常在中、高温、高压下工作，不仅要承受高温高压，还要承受冲击、疲劳载荷和水、气的腐蚀，导致工况不佳。如果在用锅炉发生破坏性事故，将造成严重损失。

因此，锅炉钢板必须具有良好的物理性能、力学性能和可加工性，并在材料标准的技术条款中严格规定，以满足使用安全。

按材料分类

从材质上看，锅炉钢板可分为特种碳钢板和低合金耐热钢板。

锅炉钢板所用的材料对化学成分，特别是对磷、硫等有害元素和铬、镍、铜等残余元素有严格的控制；冶炼时还应进行良好的脱氧和去除非金属夹杂物，以保证良好的塑性和韧性；组织结构要求均匀，晶粒度控制在一定范围内（通常希望晶粒度在3～7级之间）；对表面质量和内部缺陷也有严格的要求；此外常温和高温力学性能必须保证。

GB/T713-2014《锅炉压力容器用钢板》中明确规定应采用氧气转炉或电炉进行冶炼，并进行炉外精炼处理，制造过程中热轧时连铸生锭的压缩比应不小于3。

按使用环境分类

根据工况不同，锅炉钢板可分为制作室温和中温承压部件钢板和制作高温承压部件钢板两大类。

常温和中温(蠕变温度以下)使用的锅炉钢板多为碳钢，包括碳钢、碳锰钢、碳锰硅钢等。，即GB/T713-2014《锅炉和压力容器用钢板》中的Q245R和Q345R(GB/T713-1997《锅炉用钢板》中的20g、22Mng和12 MNG)主要用于制造中温以下的锅炉汽包、集箱端盖等承压部件。

室温和中温锅炉用钢要求它应具备

较高的室温强度；良好的冲击韧性和较低的缺口敏感性；由于锅筒等部件在加工时需要大量的冷变形，因此还要具有良好的时效韧性；良好的加工工艺性和焊接性能；良好的低倍组织等。

高温(蠕变温度以上)锅炉钢板一般采用低合金耐热钢，常用的有铬钼钢、铬钼钒钢、铬钼钨钢。主要用于制造高温集箱端盖、蒸汽管堵板等高温承压零件。

例如，GB713-2014锅炉用钢板中的15CrMoR和12Cr1MoVR，压力容器用ASME SA-387/SA387 M钢板中的Gr22和Gr91，压力容器用ASME SA1017/SA1017M钢板中的Gr23、Gr911和Gr122。

高温锅炉钢板要求必须具备:

足够的高温持久强度和持久塑性；良好的高温组织稳定性；良好的高温抗氧化性(耐热性)；良好的冷热加工工艺性(主要指冷弯变形和可焊接性) 等。

锅炉钢板的主要特性

由于锅炉钢板是安全可靠性要求严格、制造技术难度高的重要产品，材料必须具有以下主要特性:

材料在一定的温度范围内（中常温及高温）具有较高的屈服强度性能；材料具有足够的韧性，制造或使用中不会发生脆性破坏事故；材料具有较小的应变时效敏感性，特别在相应的工作温度区域内，要保证一定值的时效冲击功；材料具有较低的缺口敏感性，可预防钢材在焊接、开孔、局部应力集中区域内产生裂纹；材料具有良好的焊接性能；材料具有良好的显微组织，不允许有白点和裂纹存在。

锅炉用钢板主要生产技术

根据上述锅炉用钢板的主要特点，需要材料的生产工艺具有精确的成分控制、低杂质元素、纯净钢精炼技术、精确的温度控制和良好的尺寸精度和形状，这就要求在生产过程中采用先进的生产工艺。随着我国设备技术的进步和先进生产工艺的应用，优质锅炉钢板在我国得到了广泛应用。

RH炉点火

一般来说，现代宽厚板生产线在生产锅炉用钢板时主要采用以下工艺:

铁水脱硫预处理；转炉洁净钢的冶炼生产；炉外精炼以去除非金属夹杂物；RH循环深脱气工艺，在保证钢水温度稳定的前提下大幅度降低氢、氧、氮等气体含量；先进的无缺陷板坯浇铸技术以得到优质铸坯；采用控轧控冷工艺以保证组织和晶粒的均匀；精确的热处理温度控制等。

随着大型电站的服役，大量亚临界、超临界甚至超超临界锅炉投入工业应用，作为基础材料的锅炉用钢板也得到了极大的发展。相应地，我国锅炉用钢板的标准水平也将进一步提高。

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