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技术交流
氨制冷管道低温冲击韧性试验研究
汪文超，郑渊蔚，郭吉林
（台州市特种设备监督检验中心，浙江台州318000）
石油和化工设备 2016年第19卷
[摘要】氢制冷管道常用材料为20钢，国家不同标准对其极限性能及最低使用温度的规定并不一致，相差较大，为进一步确认材料的低温性能，结合低温应力冲击试验要求，对管道母材及焊缝进行了低温冲击试验研究，提出2钢在低温下使
用应优先选择氢弧焊焊接方式，从而保证焊接接头安全可靠，[关键词】20"钢；低温工况；冲击试验；性能
氨作为良好的制冷剂广泛应用于制冷企业，
在单级系统中，一般蒸发温度最低可达到-25C左右，而双级系统蒸发温度可达到-50℃甚至更低，根据冷库设计规范，氨制冷管道常用材料为20 钢，其最低使用温度为-20℃，结合上海“8+31” 液氨泄漏重大事故相关分析，20钢在低温时表现出极低的韧性，受冲击易产生脆性断裂，而20"钢管在制冷行业应用相当普遍，为进一步搞清20"钢母材及焊缝的极限性能，结合低温低应力工况冲击试验要求，进行了此次试验研究。
1试验方案 1.1试样
试样材料选择回气总管常用材料20"钢（GB/T 8163-2008）规格中219×8mm焊接而成，焊材牌号422，焊缝合格后材料尺寸应能加工如图两组（全氢弧焊和全手工焊）小冲击试样，V形缺口开在焊缝中心，试样尺寸如图1所示。材料20钢小冲击试样尺寸应能加工如图2。
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图1焊缝试样加工图
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图220°钢材料试样加工图
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试样表面粗糙度除端部外要求达到5μm。取
样方向：纵向。 1.2试验方法
试验标准：GB/T229-2007&金属材料夏比摆锤冲击试验方法》；试验温度：-60~0℃，每间隔 5℃做一次试验，共1组：取样数量：3个/组×13组 39个；冷却介质：液体酒精。
试验程序：试样放置于一容器申的网栅上，网栅至少高于容器底部25mm，液氮浸过试样的高度至少25mm，试样距容器侧壁至少10mm。应连续搅拌介质使温度均匀，介质温度应在规定温度土2℃以内，至少保持10min。测定介质温度的仪器推荐置于一组试样中间处，应在规定温度土1~℃ 以内，至少保持5min。进行冲击试验时，试样从低温装置中移出至打断的时间应不大于5s，转移
工具采用V形缺口自动对中夹钳。 1.3试验结果处理
记录每组冲击试验冲击功数据，绘制冲击功随温度的变化规律，获得韧脆转变温度数值。
2试验过程 2.1试验材料
试验用钢管采用符合GB/T8163-2008的20° 钢，规格为中219×8mm，焊材牌号为J422，采用手工焊和氮弧焊两种方式。焊接合格后经光谱分析测得母材及缝化学成分如表1，根据GB229 2007“金属材料夏比摆锤冲击试验方法》制备成10×5×55mm缺口形式V形的母材、手工焊焊
作者简介：汪文超（1966一），男，浙江临海人，大学学历，工程师，在台州市特种设备监督检验中心从事检验工作。