專利名稱：壓力容器及壓力管道用稀土鋁合金材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明技術(shù)屬于鋁合金及其壓力容器、換熱器和壓力管道的應(yīng)用領(lǐng)域。
二.
背景技術(shù)：
鋁及鋁合金具有耐腐蝕性能高、導(dǎo)熱性能好，低溫韌性很高的特點。鋁及鋁合金極易與空氣中的氧結(jié)合，生成致密的氧化膜，以阻止腐蝕介質(zhì)向材料內(nèi)部深入，所以有良好的耐腐蝕性能。同時，人們普遍認為鋁合金的強度不高，難以滿足石化壓力容器和壓力管道的使用要求。又由于鋁合金的焊接難度較大，而極大地限制了鋁合金作為壓力容器和壓力管道材料在工業(yè)耐腐蝕領(lǐng)域的使用。在石油煉制和化工等裝置中，壓力容器、換熱器及壓力管道占總設(shè)備投資的60% 以上，而這些壓力容器及壓力管道大量的存在著各種各樣的腐蝕環(huán)境。特別是在有氯離子的循環(huán)水、海水和酸性污水氣提環(huán)境中，工程應(yīng)用上大量選用高等級不銹鋼材料和銅合金材料，這不僅是一種資源浪費，也是一種高投入的資本浪費。目前，隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展，鋁合金作為發(fā)動機主體、機身龍骨、室內(nèi)艙體和表面蒙皮材料得到了很好的應(yīng)用。但在石化煉油和化工行業(yè)，極少用鋁合金材料來制造壓力容器、換熱器及管道設(shè)備。由于人們對鋁合金的認識不足，極少有人在壓力容器的耐腐蝕方面做深入的技術(shù)探討和拓展應(yīng)用。目前在冷換設(shè)備上耐海水腐蝕的管材大多使用的雙向不銹鋼材料和二元合金的 Cu-Ni合金，如90Cu-10Ni、70Cu-30Ni等銅鎳合金材料，價格都極其昂貴，不符合經(jīng)濟高效的原則。本發(fā)明的技術(shù)方向，是尋找一種經(jīng)濟適用的替代合金材料，以解決石化裝置中壓力容器、壓力管道及冷換設(shè)備所涉及到的循環(huán)水、污水和海水中氯離子的腐蝕問題。專利號99116658. 2《一種稀土合金鋼的換熱器》是一種以鐵基為主的合金材料， 其合金含量中只添加了微量的鋁，與以鋁基材料為主的鋁合金有著本質(zhì)的區(qū)別。盡管稀土合金鋼換熱管經(jīng)過多年應(yīng)用，已證明其具有非常良好的耐硫化氫腐蝕效果，但無法克服如循環(huán)水、污水和海水中氯離子含量過高所造成的坑點腐蝕問題。專利號03119119. 3《Al-Si-Mg-Er稀土鋁合金》是一種以鋅為主的鋁稀土合金材料，且并沒有涉及到這種鋁合金的具體應(yīng)用途徑，與本發(fā)明的目的和內(nèi)容有一定區(qū)別。本發(fā)明的目的是開發(fā)一種高強度、高韌性的鋁合金材料，以滿足壓力容器、換熱器和壓力管道的耐腐蝕要求。
三.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的核心是以鋁為基礎(chǔ)，利用鎂-鉭(或鉭加鈮)-稀土-鋯為主要關(guān)鍵合金進行煉制的多元素合金化材料，目的是在不降低材料耐腐蝕能力的前提下，提高鋁合金的強度等級。在大多數(shù)腐蝕環(huán)境中用以替代綜合成本高昂的雙相不銹鋼材料和銅鎳合金材料。本發(fā)明的合金成分見表1 :
表
權(quán)利要求
1.一種壓力容器和壓力管道用稀土鋁合金材料，其特征在于其所述稀土鋁合金的合金成分為 Mg 3. 0 6. 0%;Ta+Nb 0 3. 0%;RE/0. 05 0. 5%;Zr ^ 0. 30%;Si ^ 0. 40%； Zn 彡 0. 40% ；Cu 彡 0. 40% ；Cr 彡 0. 40% ；Mn 彡 0. 80% ；Fe 彡 0. 80% ；余量為 Al。
2.如權(quán)利要求書1所述的壓力容器和壓力管道用稀土鋁合金材料，其特征在于用本技術(shù)方案制造的鋁合金板材、管材和鍛件主要用于制造壓力容器、換熱器、空冷器和壓力管道廣品。
全文摘要
一種壓力容器和壓力管道用稀土鋁合金材料，其特征在于其所述稀土鋁合金的合金成分為Mg3.0～6.0％；Ta+Nb0～3.0％；RE/0.05～0.5％；Zr≤0.30％；Si≤0.40％；Zn≤0.40％；Cu≤0.40％；Cr≤0.40％；Mn≤0.80％；Fe≤0.80％；余量為Al。用本技術(shù)方案制造的鋁合金板材、管材和鍛件主要用于制造壓力容器、換熱器、空冷器和壓力管道產(chǎn)品。
文檔編號C22C21/08GK102409204SQ20111034624
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者束潤濤 申請人:武漢市潤之達石化設(shè)備有限公司