本文整理自：黄嘉琥. NB/T47011-2010标准中锆制压力容器的特点[J]. 压力容器, 2010, 27(10).
1. 钢、铝、铜、镍、钛、锆及其合金，是各国主要压力容器标准中6种主要的塑性金属材料，我国的锆制压力容器标准为NB/T 47011-2010。锆的耐蚀性最好（不过也并非万能），尤其是在盐酸、氢碘酸等强还原性酸中，但价格最贵，为一般钢材的100~200倍。
2 锆是前述6种金属材料中熔点最高、热膨胀系数最小、导热性最差的，弹性模量仅高于铝（即相同载荷下弹性变形量大）。与碳钢低合金钢、不锈钢、铝、铜、镍等不能直接熔焊，但锆可与钛、钽、铌、铪等无限溶解。锆极易与环境反应，较高温时在空气中容易氧化、氮化，1000℃左右易燃烧。
3. 锆的塑性比较差，压力容器用锆材应退火状态供货，这主要是因于锆在862℃相变温度以下为密集六方晶格。
4. 锆材的应变强化能力很强，即随变形率的增加，容易出现强度上升，塑性下降。锆在500℃以下进行冷成形，纤维伸长率超过3%时即应进行退火处理。
5. 锆虽然热导率低，但其耐性好，可作为壁厚较小的换热管，且其污垢系数也较低，常用作换热器。换热管与管板接头宜采用胀焊并用（宜用柔性胀管法），这是因为锆的塑性低、管壁薄，胀管率不宜太高防止胀裂。且由于锆的热膨胀系数仅为钢的一半，温度升高后，管板的膨胀量大于管子，会影响胀接的拉脱力。
6. 锆也有较好的耐低温性能，-60℃以上对锆材没有标准之外的任何附加要求，但在更低温度时需要检验其断后伸长率，最低可用于-269℃。
7. 锆的最高许用设计温度为375℃，这个温度下锆材的许用应力只取决于抗拉强度或屈服强度，不需要考虑高温持久强度及蠕变强度。（高于铝的200℃，及铜的350℃）不过，由于锆材的屈服随温度的上升而下降得较快，200℃仅为室温的一半，375℃仅为四分一，实际上锆制压力容器的应用温度多在250℃以下。
8. 锆制压力容器多采用复合板，但因其热膨胀系数较低，升温时锆覆材所受拉应力较高。因为复合板的基层和覆层有较好的连接强度，复合板的抗热应力性能要比松衬里结构好，所以极少采用松衬容器。（也只有锆才常用三层复合板，中间层为钛）
9. 对于锆-钢复合板容器，锆不能与钢直接熔焊（有时也用钎焊或机械方法连接），覆层锆的焊接常采用盖板角焊结构。（改天我们再专门学习这个）由于锆盖板和基层并无连接，复合板的构件是不能计入覆层的，所以常用于覆层的Zr-1（R60700），只有强度上限要求，而没有下限要求。
10. 锆的活性高，焊接高温下焊缝和热影响区容易受到污染，所以必须在真空或氩气保护下进行焊接，所以只能用钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、等离子焊和电子束焊，而不能用焊条电弧焊和埋弧焊（靠熔渣保护是不够的）。并且冷却中的焊接接头温度超过400℃时，均应进行保护。NB/T 47011要求对焊接接头的表面颜色进行检验，即确保其不受空气污染。
11. 锆的弹性模量较低，屈弹比较高，冷成形后有较大的回弹，加工难度较大。
12. Zr-5（R60705）应进行焊后热处理，Zr-3（R60702）焊后最好进行退火，也可不退火。
13. 与其他金属的原材料检验要求不同，锆材要求纵向、横向均进行检测，这是因为，锆材料的密集六方晶格结构，在变形量大的纵向由于变形强化作用大，会使其抗拉强度大多为纵向高于横向，而由于形变织构的择优反向现象会使其屈服强度大多为横向高于纵向。
14. NB/T 47011要求6mm以上承压用的锆板就应逐张进行超声检测，这要严于其他材料。（此外，之所以6mm为下限，是因为6mm以下超声检测不了）标准还规定锆容器的对接接头应进行100%RT或UT检测，不考虑局部检测。（提高焊接接头系数，减少壁厚，节省材料）而所有A、B、C、D类接头均应进行渗透法表面检测。
15. 锆容器中多为强腐蚀性介质，强腐蚀性介质对钢基层的腐蚀很快，易造成压力容器的严重事故。锆衬层及覆层常用搭接角焊缝，承载能力低(尤其是热应力载荷)，焊缝质量较难保证，并且一般只进行表面无损检测。耐压试验时，如果壳层不漏，并不能保证衬层和覆层也不漏。因此应尽量进行泄漏试验，检测锆衬层和覆层焊缝质量不泄漏。泄漏试验对锆的衬里与复合容器比对其他材料的容器更重要。
16. 由于锆的热膨胀系数比钢低，升温后复合板锆层容易被拉裂。另外，锆衬层和覆层的焊缝多系搭接角焊缝，承载能力低。而热气循环试验可以在设计温度和压力下的非腐蚀性介质作用下，检验锆层尤其是焊缝承受热应力的能力，因而锆衬里和复合板压力容器比其他材料的压力容器更有必要采用热气循环试验。
上一条：文摘丨复合板制压力容器的热处理
下一条：大储罐的无损检测要点
版权：如无特殊注明，文章转载自网络，侵权请联系cnmhg168#163.com删除！文件均为网友上传，仅供研究和学习使用，务必24小时内删除。