GB/T 4732.2-2024 英文版/翻译版压力容器分析设计第2部分：材|不锈钢|压力容器|合金钢|热处理|翻译|螺纹|钢板|钢管

GB/T 4732.2-2024 英文版/翻译版压力容器分析设计第2部分：材料
GBT 4732.2-2024 英文版/翻译版压力容器分析设计第2部分：材料

压力容器分析设计第 2 部分：材料

1 范围

本部分规定了采用分析设计方法设计的钢制压力容器受压元件用钢材允许使用的钢号及其标准，钢材的附加技术要求，钢材的使用范围（温度和压力）和许用应力，以及焊接材料的基本要求。
本部分适用于设计温度-253℃~800℃、设计压力小于 100MPa 的压力容器。本部分不适用的范围为：
GB/T XXXXX.1 规定的不适用范围；
制冷、造纸行业的压力容器；搪玻璃容器。
2 规范性引用文件

下列文件的内容通过文中的规范性引用而构成文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 150.2 压力容器第 2 部分：材料
GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第 1 部分：室温试验方法
GB/T 228.2 金属材料拉伸试验第 2 部分：高温试验方法
GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 699 优质碳素结构钢
GB/T 713 锅炉和压力容器用钢板
GB/T 1220 不锈钢棒
GB/T 1221 耐热钢棒
GB/T 3077 合金结构钢
GB/T 3531 低温压力容器用钢板
GB/T 3863 工业氧
GB/T 3864 工业氮
GB/T 3965 熔敷金属中扩散氢测定方法
GB/T 4157 金属在硫化氢环境中抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂的实验室试验方法
GB/T 4226 不锈钢冷加工钢棒
GB/T 4334 金属和合金的腐蚀奥氏体及铁素体-奥氏体（双相）不锈钢晶间腐蚀试验方法
GB/T 4842 氩
GB/T 4844 纯氦、高纯氦和超纯氦
GB/T 5310 高压锅炉用无缝钢管
GB/T 6052 工业液体二氧化碳
GB/T 6479 高压化肥设备用无缝钢管

GB/T 6803 铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法
GB/T 9948 石油裂化用无缝钢管
GB/T 12778 金属夏比冲击断口测定方法
GB/T 13296 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管
GB/T 14976 流体输送用不锈钢无缝钢管
GB/T 15970.1 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第 1 部分：试验方法总则
GB/T 15970.2 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第 2 部分：弯梁试样的制备和应用
GB/T 15970.3 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第 3 部分：U 型弯曲试样的制备和应用
GB/T 15970.4 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第 4 部分：单轴加载拉伸试样的制备和应
用
GB/T 15970.5 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第 5 部分：C 型环试样的制备和应用
GB/T 15970.6 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第 6 部分：恒载荷或恒位移下的预裂纹试
样的制备和应用
GB/T 15970.7 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第 7 部分：慢应变速率试验
GB/T 15970.8 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第 8 部分：焊接试样的制备和应用
GB/T 15970.9 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第 9 部分：渐增式载荷或渐增式位移下的
预裂纹试样的制备和应用
GB/T 17897 金属和合金的腐蚀不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法
GB/T 19189 压力容器用调质高强度钢板
GB/T 20878 不锈钢和耐热钢牌号及化学成分
GB/T 21833.1 奥氏体—铁素体型双相不锈钢无缝钢管第 1 部分：热交换器用管
GB/T 24511 承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带
GB/T XXXXX.1 压力容器分析设计第 1 部分：通用要求
NB/T 47002.1 压力容器用复合板第 1 部分：不锈钢—钢复合板
NB/T 47002.2 压力容器用复合板第 2 部分：镍—钢复合板
NB/T 47002.3 压力容器用复合板第 3 部分：钛—钢复合板
NB/T 47002.4 压力容器用复合板第 4 部分：铜—钢复合板
NB/T 47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件
NB/T 47009 低温承压设备用合金钢锻件
NB/T 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件
NB/T 47013.3 承压设备无损检测第 3 部分：超声检测
NB/T 47013.4 承压设备无损检测第 4 部分：磁粉检测
NB/T 47013.5 承压设备无损检测第 5 部分：渗透检测
NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定
NB/T 47018.1 承压设备用焊接材料订货技术条件第 1 部分：采购通则
NB/T 47018.2 承压设备用焊接材料订货技术条件第 2 部分：钢焊条
NB/T 47018.3 承压设备用焊接材料订货技术条件第 3 部分：气体保护电弧焊钢焊丝和
填充丝
NB/T 47018.4 承压设备用焊接材料订货技术条件第 4 部分：埋弧焊钢焊丝和焊剂
NB/T 47018.5 承压设备用焊接材料订货技术条件第 5 部分：堆焊用不锈钢焊带和焊剂
NB/T 47019.1 锅炉、热交换器用管订货技术条件第 1 部分：通则
NB/T 47019.4 锅炉、热交换器用管订货技术条件第 4 部分：低温用低合金钢
JB/T 4756 镍及镍合金制压力容器
JB/T 3223 焊接材料质量管理规程
TSG 21 固定式压力容器安全技术监察规程

3 总则
3.1 本标准对压力容器受压元件用钢板、钢管、钢锻件、螺柱（含螺栓）用钢材和焊接材料做出了相关规定。与受压元件相焊接的非受压元件用钢应是焊接性良好的钢材。
3.2 允许采用未列入本标准但已列入国家标准中的标准抗拉强度下限值小于或者等于 540MPa 的奥氏体不锈钢钢材，但其技术要求（如磷、硫含量，强度指标）不应低于本标准所列入相应钢材标准中化学成分相近钢号的规定。
3.3 采用本标准未列入钢号的钢材（符合 3.2 条规定的钢材除外）时，其技术要求均应符合附录 A （规范性附录）的有关规定。
3.4 压力容器受压元件用钢应附有钢材制造单位的钢材质量证明书，质量证明书的内容（包括钢材出厂的最终热处理工艺参数）应当齐全、清晰、并且印刷可以追溯的信息化标识，加盖材料制造单位质量检验章；可追溯的信息包括钢材制造单位名称、材料牌号、规格、炉批号、交货状态、质量证明书签发日期等内容；可追溯的信息化标记包括二维码、条码等。
3.5 容器制造单位应按质量证明书对钢材进行验收，必要时应按 TSG 21-2016 《固定式压力容器安全技术监察规程》中 2.1.4 的规定进行复验。如无钢材生产单位的钢材质量证明书原件时，则应按 TSG 21-2016 中 2.1.1 的规定。
3.6 选择压力容器受压元件用钢时应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的性能（化学成分、微观组织、力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能）、容器的制造工艺以及经济合理性。
3.7 压力容器受压元件用钢应当是氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢。对标准抗拉强度下限值大于 540MPa 的合金钢钢板和合金钢锻件、奥氏体－铁素体型不锈钢钢板，以及使用温度低于-20℃的低温钢钢板和低温钢锻件，还应当采用炉外精炼工艺。
3.8 压力容器受压元件用钢的使用温度上限
3.8.1 钢材的使用温度上限为本标准各许用应力表中各钢号许用应力所对应的最高温度。许用应力表中粗线右侧的许用应力由钢材的 10 万小时高温持久强度极限所确定。如因工艺过程要求，钢材需短时在高于使用温度上限操作时，由设计文件规定。
3.8.2 碳素钢和碳锰钢钢材在高于 425℃温度下长期使用时，应考虑钢中碳化物相的石墨化倾向。 3.8.3 奥氏体型钢材的使用温度高于 525℃时，钢中含碳量应不小于 0.04%。
3.9 压力容器受压元件用钢的使用温度下限
3.9.1 钢材的使用温度下限按第 4 章至第 7 章相关条文的规定。
3.9.2 奥氏体型钢材的使用温度高于或等于-196℃时，可免做冲击试验。使用温度<-196℃~-253℃, 应进行钢材设计温度下的低温冲击试验， 3 个标准试样冲击吸收能量平均值 KV2 ≥ 54J，且侧膨胀值 LE ≥0.64mm，冲击试验其他要求应符合 3.10.2 的规定。
3.10 碳素钢和合金钢钢材的冲击试验要求
3.10.1 碳素钢和合金钢钢材（钢板、钢管、钢锻件及其焊接接头）的冲击吸收能量指标应按表 1 的规定。对标准抗拉强度下限值随厚度增大而降低的钢材，表中标准抗拉强度下限值是钢材最小厚度的标准抗拉强度下限值。

表 1 碳素钢和合金钢钢材的冲击性能指标

钢材标准抗拉强度下限值 Rm（MPa） 3 个标准试样冲击吸收能量平均值 KV2（J） 3 个试样侧膨胀平均值
3.10.2 夏比 V 型缺口冲击试样的取样部位和试样方向应符合相应钢材标准的规定。冲击试验每组取 3 个标准试样（宽度为 10mm），允许 1 个试样的冲击吸收能量数值低于表 1 的规定值，但不得低于表 1 规定值的 70%。当钢材尺寸无法制备标准试样时，则应依次制备宽度为 7.5mm 或 5mm 的小尺寸冲击试样，其冲击吸收能量指标分别为标准试样冲击吸收能量指标的 75%或 50%，但冲击试验温度分别降低 3℃和 11℃（奥氏体不锈钢除外）。夏比冲击断口侧膨胀值测定按 GB/T 12778 的规定。 3.10.3 钢板的冲击试验要求分别按 GB/T 713、GB/T 3531 和 GB/T 19189 的规定。如需提高冲击吸收能量指标，应在设计文件中注明。对 Q245R 、Q345R 和 13MnNiMoR 钢板，如需规定进行-20℃冲击试验时，应在设计文件中注明。
3.10.4 钢管的冲击试验要求按第 5 章相关条文的规定。
3.10.5 钢锻件的冲击试验要求分别按 NB/T 47008 和 NB/T 47009 的规定。如需提高冲击吸收能量指标，应在设计文件中注明。对 20 、16Mn 和 20MnMo 钢锻件，如需规定进行-20℃冲击试验时，应在设计文件中注明。
3.10.6 碳素钢和低合金钢螺柱的冲击试验要求按 7.1.2 、7.1.4 、7.1.5 和 7.1.6 的规定。
3.11 钢材可按 GB/T 4334 进行晶间腐蚀试验，也可按 GB/T 15970 或者 GB/T 4157 进行应力腐蚀试验以及可按 GB/T 17897 进行点腐蚀试验，具体试验方法和合格指标应在设计文件中规定。
3.12 对钢材有特殊技术要求时（如要求特殊冶炼方法、严格的化学成分、较高的冲击吸收能量指标、附加保证高温屈服强度和抗拉强度、提高无损检测合格等级、增加力学性能检验率等），应在设计文件中规定。
3.13 主要受压元件采用的材料，未列入本标准，也未列入压力容器或者承压设备专用钢板、锻件国家标准或者行业标准的（压力容器或者承压设备专用钢板、锻件国家标准或者行业标准是指国家标准 GB/T 713《锅炉和压力容器用钢板》、GB/T 3531《低温压力容器用钢板》、GB/T 19189《压力容器用调质高强度钢板》、GB/T 24511《承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带》，行业标准 NB/T 47008《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》、NB/T 47009《低温承压设备用合金钢锻件》、NB/T 47010 《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》，NB/T 47002.1《压力容器用复合板第 1 部分：不锈钢—钢复合板》、 NB/T 47002.2《压力容器用复合板第 2 部分：镍—钢复合板》、 NB/T 47002.3《压力容器用复合板第 3 部分：钛—钢复合板》、 NB/T 47002.4《压力容器用复合板第 4 部分：铜—钢复合板》），应当经过国家市场监督管理总局核准的压力容器型式试验机构的试验验证，并且出具型式试验报告后，向国家市场监督管理总局申报，由国家市场监督管理总局委托特种设备安全与节能技术委员会进行技术评审，评审结果经国家市场监督管理总局批准后投入生产、使用。
3.14 主要受压元件采用的材料，未列入本标准，但已列入压力容器或者承压设备专用钢板、锻件国家标准或者行业标准的，材料研制单位应当制定企业标准并且按照相关规定向社会公示，提供必

要的材料数据（包括化学成分、拉伸性能、疲劳试验数据、断裂韧性以及其他满足该材料使用范围要求的相应性能参数）。材料应当经过市场监管总局核准的压力容器型式试验机构的试验验证，并且出具型式试验报告，证明其各项性能指标能够满足 TSG 21 和本标准要求的，可以用于制造压力容器。 3.15 对本标准中标准抗拉强度下限值大于 540MPa 或者用于设计温度低于-40℃的合金钢钢板及锻件（奥氏体型不锈钢钢材除外），境内材料制造单位首次制造时（或者境外材料制造单位首次制造时），应当同时满足 3.15.1 和 3.15.2 要求，证明各项性能指标能够达到 TSG 21 和本标准要求的，可以用于制造压力容器。
3.15.1 材料制造单位应当向材料使用单位提供材料焊接性试验报告和焊后热处理工艺等技术资料，并且根据设计需要提供材料高温短时拉伸性能、疲劳试验数据、断裂韧性，以及确定落锤试验（ NDTT ）、韧脆转变温度（ FATT50 ）结果的系列试验数据。对于使用温度高于材料蠕变温度的，材料制造单位应当提供材料的高温性能试验数据（持久强度或者蠕变极限等）。
3.15.2 材料应当经过市场监管总局核准的压力容器型式试验机构进行的试验验证，并且出具型式试验报告。
3.16 用于压力容器主要受压元件的钢板及锻件，已列入本标准但是板材厚度或者锻件公称厚度超出本标准适用范围的，材料各项性能不得低于本标准中已规定厚度范围内的最低要求。压力容器设计单位应当提出上述材料满足设计要求的材料订货技术条件，压力容器制造单位应当进行材料复验，证明材料各项性能均符合同牌号材料标准规定厚度范围内的最低要求和材料订货技术条件的，方可用于制造压力容器。
3.17 设计单位在选用 3.13 至 3.16 规定范围内的材料时，应当在设计文件中提供选材满足 TSG 21 基本安全要求的具体说明，包括材料的力学性能、物理性能、工艺性能和与介质相容性等，同时提出具体的材料订货技术条件，明确压力容器制造、使用、检验等相关技术要求，并且对设计选材负责。
3.18 选用 3.13 至 3.16 规定范围内的材料用于压力容器主要受压元件时，压力容器制造单位应当对其进行化学成分（按炉号）、力学性能（按炉批号）的验证性复验，复验结果经监督检验机构确认合格后，可以投料使用，材料复验报告应当纳入产品质量证明文件。
3.19 奥氏体-铁素体型不锈钢的铁素体或奥氏体含量应在 40%～60%范围内。
3.20 压力容器制造或现场组焊单位对受压元件用钢材的代用，应事先取得原设计单位的书面批准，并在竣工图上做详细记录。
3.21 本标准中各钢材的许用应力按 TSG 21 和 GB/T XXXXX.1 的原则确定，各钢材许用应力表中间温度的许用应力可用内插法求得。各钢材的许用应力见附录 B。
3.22 钢材的高温屈服强度、高温持久强度极限平均值、弹性模量和平均线膨胀系数参考值参见附录 C。
3.23 高合金钢钢号近似对照参见附录 D。

4 钢板
4.1 碳素钢和合金钢钢板
4.1.1 钢板的标准、使用状态及许用应力按表 B.1 的规定。
4.1.2 表 B.1 中所有用连铸坯或钢锭轧制的钢板压缩比应不小于 3。
4.1.3 任意厚度的 Q245R 和 Q345R 钢板应在正火状态下使用。
4.1.4 钢板制造单位交货的钢板应按表 B.1 中的使用状态进行供货。

4.1.5 下列碳素钢和合金钢钢板应逐热处理张进行拉伸和 V 型缺口冲击试验（试验温度按照相应的钢板标准）：
a）调质热处理钢板；
b）多层容器的内筒钢板；
c）壳体厚度大于 60mm 的钢板。
4.1.6 对厚度大于 36mm 调质状态使用的钢板和厚度大于 80mm 正火或正火加回火状态使用的钢板可增加一组冲击试验（在钢板厚度 1/2 处取样），冲击吸收能量指标在设计文件中规定。
4.1.7 对厚度大于 80mm 的壳体用钢板及其产品焊接试件的焊接接头，应规定较严格的冲击试验要求，设计文件可选用下列方法之一：
a）冲击试验温度按最低设计温度，但冲击吸收能量指标高于表 1 的规定（对于钢板还应不低于相关钢板标准的规定）；
b）冲击试验温度低于最低设计温度，冲击吸收能量指标按表 1 的规定（对于钢板还不低于相关钢板标准的规定）。
4.1.8 对厚度大于 36mm、标准抗拉强度下限值大于 540MPa 的钢板和设计温度低于-40℃的钢板（奥氏体型钢材除外）可附加落锤试验。试验按 GB/T 6803 进行，采用 P-2 型试样，无塑性转变温度（NDTT ）的合格指标在设计文件中规定。
4.1.9 壳体用钢板（不包括多层压力容器的层板）应按表 2 的规定逐张进行超声检测，钢板超声检测方法和质量分级按 NB/T 47013.3 的规定。
表 2 壳体用钢板超声检测要求

钢号钢板厚度 mm 容器使用条件质量等级
≥12 介质毒性程度为极度或高度危害；
在湿 H2S 环境中使用；
设计压力大于或等于 10MPa 不低于Ⅱ级
4.1.10 用于设计温度高于 300℃的 Q370R 、18MnMoNbR 、13MnNiMoR 和 12Cr2Mo1VR 钢板，应按批进行设计温度下的高温拉伸试验（屈服强度和抗拉强度），试验按 GB/T 228.2 进行，其高温屈服强度值参见附录 C。
4.1.11 压力容器受压元件用钢板，其使用温度下限按表 3 的规定。

表 3 钢板的使用温度下限

钢号钢板厚度 mm 使用状态冲击试验要求使用温度下限 ℃
中常温用钢板
低温用钢板
4.1.12 允许使用 GB/T 150.2 中的 GB/SA 516 Gr70 、GB/SA 537 Cl 1 和 GB/SA 387 Gr12 Cl 2，其使用状态、厚度和使用温度上限、许用应力分别按表 B.1 中相应规定。其质量证明书中 C 、P 、S 含量，A 、KV2 值的指标，超声检测要求还应分别满足本标准对 Q345R 、Q345R 和 15CrMoR 的相关要求。
4.2 高合金钢钢板
4.2.1 钢板的标准、厚度范围及许用应力按表 B.2 的规定。
4.2.2 表 B.2 中的所有钢板均应由经炉外精炼的钢轧制而成。用连铸坯或钢锭轧制的钢板其压缩比应不小于 3。
4.2.3 钢板的交货状态应按 GB/T 24511 的相应规定。铁素体型（ S1 ××××) 钢板以退火状态交货，奥氏体—铁素体型（ S2××××)钢板和奥氏体型（ S3 ××××)钢板以固溶热处理状态交货。 4.2.4 GB/T 24511 标准中热轧厚钢板、热轧钢板及钢带的尺寸精度分为普通精度（代号 PT.A ）和较高精度（代号 PT.B ）两个等级，压力容器一般采用普通精度，如需采用较高精度时，应在设计文件中规定。
4.2.5 GB/T 24511 标准中钢板的表面加工类型，热轧产品分为 1E 级（热轧、热处理、机械除氧化皮）和 1D 级（热轧、热处理、酸洗），冷轧产品分为 2D 级（冷轧、热处理、酸洗或除鳞）和 2B 级（冷轧、热处理、酸洗或除鳞、光亮加工），设计文件中应规定表面加工类型。压力容器中热轧产品一般采用 1D 级，冷轧产品一般采用 2B 级。
4.2.6 用于壳体的钢板，使用温度下限按下列规定：
a）铁素体型钢板为 0℃;
b）奥氏体-铁素体型钢板为-20℃;
c）奥氏体型钢板按 3.9.2 规定。
4.2.7 设计文件可按 GB/T 24511 标准提出对奥氏体型钢板附加检验 RP1.0 的要求，并用标准规定值按 GB/T XXXXX.1 的规定确定钢板的许用应力。
4.3 复合钢板
4.3.1 不锈钢—钢复合板
a）不锈钢—钢复合板的技术要求应符合 NB/T47002.1 的规定，对不计入强度计算的奥氏体型不锈钢覆材，可采用已列入有关国家标准中标准抗拉强度下限值小于或者等于 540MPa 的奥氏体型钢材，但其技术要求（如磷、硫含量，强度指标）不应低于本标准所列入相应钢材标准中化学成分相近钢号的规定；
b）复合板的未结合率应不大于 2%，设计文件中应规定复合板的级别；
c）不锈钢—钢复合板的使用温度范围应同时符合本标准对基材和覆材使用温度范围的规定；
d）复合板的复合界面的结合剪切强度应不小于 210MPa。 4.3.2 镍—钢复合板
a）镍—钢复合板的技术要求应符合 NB/T47002.2 的规定；
b）复合板的未结合率应不大于 2%，设计文件中应规定复合板的级别；
c）镍—钢复合板的使用温度范围应同时符合本标准对基材和覆材使用温度范围的规定，其中基材的使用温度范围应符合本标准的规定，覆材的使用温度范围应符合 JB/T 4756 的规定；
d）复合板的复合界面的结合剪切强度应不小于 210MPa。 4.3.3 钛—钢复合板

a）钛—钢复合板的技术要求应符合 NB/T47002.3 的规定；
b）复合板的未结合率应不大于 2%，设计文件中应规定复合板的级别；
c）钛—钢复合板的使用温度下限应符合本标准对基材的规定，使用温度上限为 350℃;
d）复合板的复合界面的结合剪切强度应不小于 140MPa。 4.3.4 铜—钢复合板
a）铜—钢复合板的技术要求应符合 NB/T47002.4 的规定；
b）复合板的未结合率应不大于 2%，设计文件中应规定复合板的级别；
c）铜—钢复合板的使用温度下限应符合本标准对基材的规定，使用温度上限为 200℃;
d）复合板的复合界面的结合剪切强度应不小于 100MPa。

5 钢管

5.1 碳素钢和低合金钢钢管
5.1.1 钢管的标准、使用状态及许用应力按表 B.3 的规定。
5.1.2 表 B.3 中用于设计温度低于-40℃的钢管用钢均应经炉外精炼和真空处理。
5.1.3 GB/T 9948 中各钢号钢管的使用规定如下：
a）外径不小于 76mm，且壁厚不小于 6.5mm 的 10 和 20 钢管，应分别进行-20℃和 0℃的冲击试验，3 个纵向标准试样的冲击吸收能量平均值不小于 40J ，1 个试样的最低值以及小尺寸试样的冲击吸收能量指标按 3.10.2 的规定。10 和20 钢管的使用温度下限分别为-20℃和 0℃;
b）经供需双方协商，并在合同中注明， 20 钢管可进行-20℃的冲击试验， 3 个纵向标准试样的冲击吸收能量平均值不小于 40J，1 个试样的最低值以及小尺寸试样的冲击吸收能量指标按 3.10.2 的规定。此时 20 钢管的使用温度下限为-20℃;
c）外径不小于 76mm，且壁厚不小于 6.5mm 的 12CrMo 、15CrMo 、12Cr1MoV 和 12Cr2Mo 钢管，应进行 20℃的冲击试验，3 个纵向标准试样的冲击吸收能量平均值不小于 47J ，1 个试样的最低值以及小尺寸试样的冲击吸收能量指标按 3.10.2 的规定。
5.1.4 GB/T 6479 中各钢号钢管的使用规定如下：
a）外径不小于 76mm，且壁厚不小于 6.5mm 的 20 、Q345C 、Q345D 和 Q345E 钢管，应分别进行 0℃、0℃、-20℃、和-40℃的冲击试验。对于 20 钢管，3 个纵向标准试样的冲击吸收能量平均值不小于 40J，对于 Q345C 和 Q345D 钢管，3 个纵向标准试样的冲击吸收能量平均值不小于 41J。对于 Q345E 钢管，3 个纵向标准试样的冲击吸收能量平均值不小于 47J 。1 个试样的最低值以及小尺寸试样的冲击吸收能量指标按 3.10.2 的规定。20、Q345C、Q345D 和 Q345E 钢管的使用温度下限分别为 0℃、0℃、-20℃、和-40℃;
b）外径不小于 76mm，且壁厚不小于 6.5mm 的 12CrMo 、15CrMo 和 12Cr2Mo 钢管，应进行 20℃的冲击试验， 3 个纵向标准试样的冲击吸收能量平均值不小于 47J ，1 个试样的最低值以及小尺寸试样的冲击吸收能量指标按 3.10.2 的规定。
5.1.5 GB/T 5310 中各钢号钢管的使用规定如下：
GB/T 5310 中的 20G、12CrMoG、15CrMoG、12Cr1MoVG 和 12Cr2MoG 钢管可分别代用 GB/T 9948 和 GB/T 6479 中的 20 、12CrMo 、15CrMo 、12Cr1MoV 和 12Cr2Mo 钢管，但冲击吸收能量指标应符合 5.1.3 和 5.1.4 的规定。
5.1.6 使用温度低于-20℃的钢管，其牌号、化学成分、交货状态和拉伸性能应分别符合 GB/T 6479 和 NB/T 47019.1 、NB/T 47019.4 的规定，其壁厚、钢管的使用温度下限下的冲击吸收能量指标按表 4 的规定， 1 个试样的最低值以及小尺寸试样的冲击吸收能量指标按 3.10.2 的规定。

表 4 钢管的壁厚和冲击试验

钢号钢管标准使用状态壁厚 mm 冲击试验温度℃ 3 个试样冲击吸
收能量平均值 KV2（J）
5.2 高合金钢钢管
5.2.1 钢管的标准、壁厚范围及许用应力按表 B.4 的规定。钢管的交货状态应按表 B.4 中相应钢管
标准的规定。
5.2.2 钢管的使用温度下限应按下列规定： a）GB/T 21833.1 各钢号钢管为 -20℃;
b）GB/T 13296 、GB/T 14976 各钢号钢管按 3.9.2 的规定。

6 钢锻件

6.1 碳素钢和合金钢锻件
6.1.1 钢锻件的标准、使用状态、公称厚度及许用应力按表 B.5 的规定。
6.1.2 20MnNiMo 、12Cr2MolV 和 12Cr3MolV 钢锻件以及 NB/T 47009 中所有低温用钢锻件，均应由经炉外精炼加真空处理的钢锻制而成。
6.1.3 钢锻件的级别由设计文件规定，并应在图样上注明（在钢号后附级别符号，如 16MnⅡ、 09MnNiDⅢ)。下列钢锻件应选用Ⅲ级或Ⅳ级：
a）用作容器筒体、封头的筒形、环形、碗形锻件；
b）公称厚度大于 200mm 的合金钢锻件；
c）标准抗拉强度下限值大于 540MPa 且公称厚度大于 100mm 的低合金钢锻件；
d）公称厚度大于 100mm 的低温钢锻件； e）有疲劳工况的压力容器。
6.1.4 用于设计温度高于 300℃的 20MnMoNb 、20MnNiMo 、12Cr2MolV 和 12Cr3MolV Ⅲ级或Ⅳ 级钢锻件，应按批(Ⅲ级）或逐件(Ⅳ级）进行设计温度下的高温拉伸试验（屈服强度和抗拉强度），其屈服强度参见附录 C。
6.1.5 对于 12Cr2Mol、12Cr2Mo1V 和 12Cr3MolV 钢锻件，设计文件应注明其化学成分和力学性能的特殊要求。
6.1.6 钢锻件的使用温度下限按表 5 的规定。

表 5 钢锻件的使用温度下限

钢号公称厚度 mm 冲击试验要求使用温度下限 ℃
中常温用钢锻件
6.2 高合金钢锻件
6.2.1 钢锻件的标准、公称厚度及许用应力按表 B.6 的规定。钢锻件的交货状态应按 NB/T 47010 的规定。
6.2.2 高合金钢锻件均应由经炉外精炼的钢锻制而成。
6.2.3 钢锻件的级别由设计文件规定，并应在图样上注明（在钢号后附级别符号，如 S30408Ⅱ)。用作容器筒体和封头的筒形、环形、碗形锻件应选用Ⅲ级或Ⅳ级。
6.2.4 钢锻件的使用温度下限应按下列规定：
a）铁素体型钢锻件为 0℃;
b）奥氏体—铁素体型钢锻件为-20℃;
c）奥氏体型钢锻件按 3.9.2 的规定。

7 螺柱（含螺栓）和螺母用钢棒

7.1 碳素钢和低合金钢钢棒
7.1.1 钢棒的标准、螺柱的使用状态及许用应力按表 B.7 的规定。
7.1.2 碳素钢 20 钢、35 钢螺柱用毛坯应符合 GB/T 699 的规定，并应进行正火热处理。低合金钢螺柱用毛坯应符合 GB/T 3077 的规定，并应按表 6 的规定进行调质热处理。
7.1.3 选用 GB/T 3077 标准中的 40MnB、40MnVB、40Cr、30CrMo、35CrMo、35CrMoV、25Cr2MoV 和 40CrNiMo 时应选用高级优质钢（牌号后面加“A”）或特级优质钢（牌号后面加“E”）。
7.1.4 选用 GB/T 1221 标准中的 12Cr5Mo（ S45110），其力学性能应符合表 6 的规定。 7.1.5 碳素钢和低合金钢螺柱用毛坯应经热处理后进行力学性能试验，具体要求如下：
a）同一钢号、同一冶炼炉号、同一断面尺寸、同一热处理制度、同期制造的螺柱毛坯组成一批，每批抽取一件进行试验；
b）试样取样方向为纵向。直径不大于 40mm 的毛坯，试样的纵轴应位于毛坯中心；直径大于 40mm 的毛坯，试样的纵轴应位于毛坯半径的 1/2 处。试样距毛坯端部的距离不应小于毛坯的半径，但拉伸试样的头部（或夹持部分）不受此限制；
c）碳素钢螺柱毛坯每件取一个拉伸试样。低合金钢螺柱毛坯每件取 1 个拉伸试样、3 个冲击试样。拉伸试验方法按 GB/T 228.1 的规定，拉伸试样采用 R4 号（d0=10mm ，L0=50mm）试样。冲击试验方法按 GB/T 229 的规定，冲击试样采用标准尺寸 V 型缺口试样。
d）碳素钢螺柱毛坯的拉伸试验结果中，抗拉强度和屈服强度应符合表 B.7 的规定，断后伸长率指标为：20 钢 A≥25% ，35 钢 A≥20%。低合金钢螺柱毛坯的拉伸和冲击试验结果应符合表 6 的规定，表中冲击吸收能量的规定值系 3 个试样试验结果的平均值，允许有 1 个试样的试验结果小于规定值，但不得小于规定值的 70%；
e）拉伸试验结果不合格时，应从同一毛坯上再取 2 个拉伸试样进行复验，测定全部 3 项性能。试验结果中只要有 1 个数据不合格，则该批毛坯判为不合格；
f）冲击试验结果不合格时，应从同一毛坯上再取 3 个冲击试样进行复验。前后两组 6 个试样的冲击吸收能量平均值应符合表 6 或者表 7 的规定，允许有 2 个试样的冲击功小于规定值，但其中小于规定值 70%的只允许有 1 个。否则该批毛坯判为不合格；
g）被判为不合格的整批毛坯可按 7.1.2 的规定重新热处理，然后按上述程序重新取样进行试验。

表 6 低合金钢螺柱的力学性能

钢号调质
a 数字代号按照 GB/T 20878 的规定
7.1.6 碳素钢和低合金钢螺柱的使用温度下限及相关技术要求应按下列规定：
a）20 钢螺柱为-20℃ , 35 、40MnB 、40MnVB 和 40Cr 钢螺柱为 0℃, 其他钢号螺柱为-20℃。
b） 30CrMo 、35CrMo 和 40CrNiMo 钢螺柱使用温度低于-20℃时，应进行使用温度下的低温冲击试验，此时表 6 中的冲击试验温度由 0℃改为使用温度，低温冲击吸收能量指标按表 7 的规定。
c）使用温度低于-40℃~-70℃的 30CrMo 和 35CrMo 螺柱用钢，其化学成分（熔炼分析）中磷、硫含量应为 P≤0.020% 、S≤0.010% ；40CrNiMo 螺柱用钢和使用温度低于-70℃~-100℃的 30CrMo 螺柱用钢，其化学成分（熔炼分析）中磷、硫含量应为 P≤0.015% 、S≤0.008%。
表 7 低温用螺柱的冲击吸收能量指标
7.1.7 与螺柱用钢组合使用的螺母用钢可按表 8 选取，也可选用有使用经验的其他螺母用钢。调质状态使用的螺母用钢其回火温度应高于组合使用的螺柱用钢的回火温度。
表 8 碳素钢和低合金钢螺母用钢

7.2 高合金钢钢棒
7.2.1 钢棒的标准、螺柱的使用状态及许用应力按表 B.8 的规定。
7.2.2 各钢号螺柱用毛坯应按批进行拉伸试验，同一钢号、同一冶炼炉号、同一断面尺寸、同一热处理制度、同期制造的螺柱毛坯组成一批，每批抽取一件进行试验。试验要求和结果应符合 GB/T1220 的规定。
7.2.3 高合金钢螺柱的使用温度下限按下列规定：
a） S42020 钢螺柱为 0℃。
b）奥氏体钢螺柱的使用温度按 3.9.2 的规定。
7.2.4 与螺柱用钢组合使用的螺母用钢可按表 9 选取，也可选用有使用经验的其他螺母用钢。调制状态使用的螺母用钢，其回火温度应高于组合使用的螺柱用钢的回火温度。

表 9 高合金钢螺母用钢
7.2.5 固溶处理后经应变强化处理的 S30408 螺柱用钢棒应按 GB/T4226 选用。同一冶炼炉号、同一断面尺寸同一固溶处理制度、同一应变强化工艺的螺柱毛坯组成一批，每批抽取一件进行试验。每件毛坯上取 1 个拉伸试样， 3 个冲击试样（当需要时）。试样取样方向为纵向，试样的纵轴应尽量靠近螺柱毛坯半径的 1/2 处。螺柱毛坯的力学性能应符合下列规定：
a）螺柱毛坯的拉伸性能和螺柱的许用应力按表 10 的规定。

表 10 应变强化处理的螺柱用钢

钢号螺柱规格 mm Rm MPa Rp0.2 MPa A % ≤20℃的许用应力 MPa

S30408 ≤M22 ≥800 ≥600 ≥13 171
M24~M36 ≥750 ≥510 ≥15 170
b）使用温度低于-100℃时，螺柱毛坯应进行使用温度下的低温冲击试验，3 个试样冲击吸收能量平均值 KV2≥54J。
c）拉伸和冲击试验的其他要求参照 7.1.5 的规定。
7.3 螺柱粗加工后（螺纹加工前），对于 M≥36mm 的螺柱应按 NB/T 47013.3 进行 100%的超声检测，合格级别为 Ⅰ级，同时应按 NB/T 47013.4 或 NB/T 47013.5 进行表面检测，线性缺陷和圆形缺陷质量等级均为Ⅰ级。
螺柱的螺纹应采用滚制方法加工。螺纹加工后应按 NB/T 47013.4 或NB/T 47013.5 进行表面检测，线性缺陷和圆形缺陷质量等级均为Ⅰ级。

8 焊接材料
8.1 压力容器受压元件的焊接材料应符合 NB/T 47018 的规定。
8.2 压力容器受压元件的焊接材料，其熔敷金属拉伸性能不得低于母材标准规定的下限值。
8.3 压力容器受压元件的焊接材料，其熔敷金属冲击吸收能量不宜低于母材标准规定的下限值。当冲击吸收能量低于母材标准规定的下限值时，应按 NB/T 47014 的方法制作焊接试件，其焊缝金属冲击吸收能量满足表 1 的规定。
8.4 用于焊后热处理压力容器受压元件的焊接材料，其熔敷金属的焊后热处理保温温度宜与压力容器焊后热处理的保温温度相同，保温时间不少于压力容器制造过程中累计保温时间的 80%。

8.5 标准抗拉强度下限值大于 540MPa 的钢材或使用温度低于-40℃的压力容器用焊接材料熔敷金属化学成分中磷、硫含量应为 P ≤0.020% ，S ≤0.010%。
8.6 厚度大于 36mm 的标准抗拉强度下限值大于 540MPa钢材用焊接材料的熔敷金属扩散氢含量不大于 5ml/100g ，熔敷金属扩散氢含量的测量按照 GB/T 3965 进行。
8.7 厚度大于 36mm 的标准抗拉强度下限值大于 540MPa 的钢材或使用温度低于-40℃钢材用焊接材料的熔敷金属可附加落锤试验。熔敷金属试板制取按 NB/T 47018 进行，试验按 GB/T 6803 进行，采用 P-2 型试样，无塑性转变温度的合格指标在设计文件中规定。
8.8 压力容器受压元件的焊接材料，其熔敷金属的高温拉伸性能、耐蚀（应力腐蚀）性能等宜不低于对钢材的相关规定。
8.9 焊接用气体应分别符合 GB/T 3863、GB/T 3864、GB/T 4842、GB/T 4844 和 GB/T 6052 的规定。
8.10 焊接材料采购、验收、仓储及使用过程中的管理应符合 JB/T3223《焊接材料质量管理规程》的规定。