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DL715金属材料选用导则

备案号：

7775—2000

中华人民共和国电力行业标准

DL/T715—2000火力发电厂金属材料选用导则

Selectionguidelinesforthemetallicmaterialoffossilfiredpowerplants

2000—11—03公布

2001—01—01实施

中华人民共和国国家经济贸易委员会发布

前言

本标准是按照原电力工业部1996年电力行业标准打算项目（技综［1995］15号）的安排制订的。

火力发电设备由锅炉、汽轮机、发电机及其辅机配套而成。

设备用钢种类繁多，耗钢量大，部件运行条件各异，有些长期在高温、高压

条件下运行，有些在高速旋转条件下承担扭矩和冲击载荷的作用，有些则

要在烟、汽、水等腐蚀介质条件下工作，因此，对材料性能的要求也各不

相同。

此外，为节约能源，提升热效率，机组的单机容量和蒸汽参数持续

提升，亚临界和超临界参数机组日益增多，从而对火力发电设备用钢提出

了更高的要求。

另一方面，进口大机组和超期服役机组逐年增加，因此，

进口机组材料的国产化和超期服役机组的延寿改造工作也显得十分重要。

为正确选用火电机组重要部件金属材料，充分发挥材料的可用潜力，有效地提升机组的运行可靠性，为超期服役机组的延寿改造、部件的修理与更换、进口机组材料的国产化与代用等提供技术依据，为进一步提升金属技术监督治理水平，原电力工业部下达了制订电力行业标准《火力发电厂金属材料选用导则》的任务。

本标准附录A为提示的附录。

本标准由中华人民共和国原电力工业部提出。

本标准由电力行业电站金属材料标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：

国家电力公司热工研究院。

本标准由电力行业电站金属材料标准化技术委员会负责讲明。

前言

1范畴

2引用标准

3选材的差不多原则

4金属材料的选用

4.1

蒸汽管道、集箱和锅炉受热面管子用金属材料

4.2

锅炉锅筒用金属材料

4.3

锅炉受热面固定件及吹灰器用金属材料

4.4

汽轮机主轴、转子体、轮盘和叶轮用金属材料

4.5

汽轮发电机转子和无磁性护环用金属材料

4.6

汽轮机叶片用金属材料

4.7

紧固件用金属材料

4.8

汽轮机与锅炉铸钢件用金属材料

4.9

凝汽器用管材

4.10

压力容器用金属材料

附录A（提示的附录）

电站常用钢钢号、特性及要紧应用范畴

中华人民共和国电力行业标准

火力发电厂金属材料选用导则

Selectionguidelinesforthemetallicmaterial

15—2000

offossilfiredpowerplants

DL/T7

1范畴

本标准规定了金属材料选用的技术要求，及金属材料的差不多检验项目、方法和质量要求。

本标准适用于火力发电厂在役机组部件的修理与更换，新机组重要部件金属材料的选用和替代，以及超期服役机组延寿的技术改造。

国外牌号金属材料的国产化、代用和修理也可参照本标准执

行。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T222—1984钢的化学分析用试样取样法及成品化学成

分承诺偏差

GB/T223—1994钢铁及合金化学分析方法

GB/T224—1987钢的脱碳层深度测定法

GB/T226—1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法

GB/T228—1987

金属拉伸试验方法

GB/T229—1994

金属夏比缺口冲击试验方法

GB/T230—1991

金属洛氏硬度试验方法

GB/T231—1984

金属布氏硬度试验方法

GB/T232—1988

金属弯曲试验方法

GB/T233—1982

金属顶锻试验方法

GB/T241—1990

金属管

液压试验方法

GB/T242—1997

金属管

扩口试验方法

GB/T244—1997

金属管

弯曲试验方法

GB/T245—1997

金属管

卷边试验方法

GB/T246—1997

金属管

压扁试验方法

GB/T699—1988

优质碳素结构钢技术条件

GB713—1997

锅炉用钢板

GB/T1220—1992

不锈钢棒

GB/T1221—1992

耐热钢棒

GB/T1979—1980

结构钢低倍组织缺陷评级图

GB/T2039—1997

金属拉伸蠕变及持久试验方法

GB/T2970—1991

中厚钢板超声波探伤方法

GB/T2975—1998

钢及钢产品力学性能试验取样位置及试

样制备

GB/T3077—1988合金结构钢技术条件

GB3087—1982低中压锅炉用无缝钢管

DL/T715—2000GB/T3323—1987钢熔化焊对接接头射线

照相和质量分级

GB/T3620.1—1994钛及钛合金牌号和化学成分GB/T3625—1995换热器及冷凝器用钛及钛合金管

GB/T4160—1984钢的应变时效敏锐性试验方法（夏比冲击

法）

GB/T4334.1—1984不锈钢10%草酸浸蚀试验方法

GB/T4334.2—1984不锈钢硫酸-硫酸铁腐蚀试验方法

GB/T4334.3—1984不锈钢65%硝酸腐蚀试验方法

GB/T4334.4—1984不锈钢硝酸-氢氟酸腐蚀试验方法

GB/T4334.5—1984不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法

GB/T4334.6—1984不锈钢5%硫酸腐蚀试验方法

GB/T4338—1995金属高温拉伸试验方法

GB/T4340—1984金属维氏硬度试验方法

GB/T4698—1996海绵钛、钛及钛合金化学分析方法GB/T5121—1996铜及铜合金化学分析方法

GB5248—1998铜及铜合金无缝管涡流探伤方法

GB5310—1995高压锅炉用无缝钢管

GB/T5313—1985厚度方向性能钢板

GB/T5777—1996无缝钢管超声波探伤方法GB/T6397—1986金属拉伸试验试样

GB6654—1996压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板GB/T7735—1995钢管涡流探伤方法

GB8000—1987热交换器用黄铜管内应力氨熏检验方法

GB/T8732—1988汽轮机叶片用钢

GB/T8890—1998热交换器用铜合金管

GB/T10121—1988钢材塔形发纹磁粉检验方法

GB/T10561—1989钢中非金属夹杂物显微评定方法

GB/T12606—1990钢管及圆钢棒的漏磁探伤方法

GB/T12969.1—1991钛及钛合金管材超声波检验方法

GB/T12969.2—1991钛及钛合金管材涡流检验方法

GB13296—1991锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管

GB/T13298—1991金属显微组织检验方法

DL/T439—1991火力发电厂高温紧固件技术导则DL/T712—2000火力发电厂凝汽器管选材导则

JB/T1265—199325～200MW汽轮机转子体和主轴锻件技

术条件

JB/T1266—199325～200MW汽轮机轮盘及叶轮锻件技术

条件

JB/T1267—199350～200MW汽轮发电机转子锻件技术条

件

JB/T1268—199350～200MW汽轮发电机无磁性护环锻件

技术条件

JB/T1581—1996汽轮机、汽轮发电机转子和主轴超声波探

伤方法

JB/T1582—1996汽轮机叶轮超声波探伤方法JB/T3375—1991锅炉原材料入厂检验

JB4010—1985汽轮发电机用钢制护环超声波探伤方法

JB/T7027—1993300～600MW汽轮机转子体锻件技术条件

JB/T7030—1993300～600MW汽轮发电机无磁性护环锻件

技术条件

JB/T7178—1993300～600MW汽轮发电机转子锻件技术条

件

JB/T9021—1999汽轮机主轴和转子锻件的热稳固性试验

方法

JB/T9625—1999锅炉管道附件承压铸钢件技术条件JB/T9629—1999汽轮机承压件水压试验技术条件

JB/T9630.1—1999汽轮机铸钢件的磁粉探伤及质量分级方

法

JB/T10087—1999

汽轮机铸钢件技术条件

YB（T）

41—1993

锅炉用碳素钢和低合金钢厚钢板

YB/T

5148—1993

金属平均晶粒度测定方法

YS/T

347—1994

单相铜合金晶粒度测定法

3选材的差不多原则

3.1应综合考虑材料的使用性能、工艺性能和经济性。

3.1.1材料的使用性能应按照部件的设计工作温度、受力状况、介质

特性及工作的长期性和安全性确定。

3.1.2材料的工艺性能应按照部件的几何形状、尺寸、制造工艺以及

部件失效后的修复方法来确定。

3.2按照本标准选用的各种金属材料应符合有关国家标准和行业标

准的要求。

3.2.1进口机组用的金属材料，应符合相应的国家技术标准。

3.2.2产品合格证及质量证明书应齐全，包括：

材料牌号、化学成分、

力学性能、热处理工艺及其必要的性能和检验结果等资料，此材料还要经

金属技术监督专职工程师验收合格后才能使用。

3.2.3质量证明书中有缺项或数据不全的应补检，检验方法、范畴及

数量应符合有关标准。

3.3选择代用材料时，应该选用化学成分、性能相近或略优者，同时

应进行强度校核运算，保证在使用条件下各项性能指标均不低于设计要求。

3.4制造、安装中使用代用材料，应得到设计单位和使用单位的许可，并由设计单位出具修改通知单。

检修中使用代用材料应征得金属技术监督

专职工程师的同意，并经总工程师批准。

3.5为防止错用金属材料，代用前和组装后，应对代用材料进行光谱或其他方法复查，确认所用材料无误后，方可投入运行。

4金属材料的选用

4.1蒸汽管道、集箱和锅炉受热面管子用金属材料

4.1.1蒸汽管道、集箱对金属材料的要求

4.1.1.1应具有足够高的蠕变强度、持久强度、持久塑性和抗氧化性能。

蒸汽管道和集箱通常以1×105h或2×105h的高温持久强度作为强度

设计的要紧依据，再用蠕变极限进行校核。

一样要求钢材在工作温度下的持久强度平均值不低于50MPa～70MPa；关于低合金耐热钢，在整个运行期内累积的相对蠕变变形量不应超过2%；持久强度和蠕变极限的分散范畴不超过±20%；持久塑性的延伸率不小于3%～5%。

4.1.1.2在高温下、长期运行过程中，组织性能稳固性好。

4.1.1.3具有良好的工艺性能，专门是焊接性能要好。

4.1.1.4选材时，应按照工作温度，优先考虑钢材的热强性和组织稳

固性。

关于同一钢号钢材，用于蒸汽管道时所承诺的最高使用温度应比用于过热器管的耐热温度低一些。

4.1.2过热器管和再热器管对金属材料的要求

4.1.2.1具有足够高的蠕变强度、持久强度和持久塑性，并在高温、

长期运行过程中，具有相对稳固的组织和性能。

关于合金钢管，在整个使

用期内，外径蠕变变形量不应大于2.5%；关于碳素钢管，不应大于3.5%。

4.1.2.2具有高的抗氧化性能，所用材料应属1级完全抗氧化性材料，

工作温度下的氧化速度应小于0.1mm/a。

4.1.2.3具有良好的冷、热加工工艺性能和焊接性能。

4.1.3水冷壁管和省煤器管对金属材料的要求

4.1.3.1应具有一定的室温强度和高温强度，使管壁厚度不致过厚，

从而传热成效良好，并有利于加工。

4.1.3.2具有良好的抗热疲劳性能和供热性能，以防因脉动疲劳或热

疲劳损害而导致过早损坏。

4.1.3.3具有良好的抗腐蚀性能，并要求耐磨损性能、工艺性能好，

专门是焊接性能良好。

4.1.4蒸汽管道、集箱和锅炉受热面钢管常用钢钢号、特性及其要紧

应用范畴

蒸汽管道、集箱和锅炉受热面钢管常用钢钢号、特性及其要紧应用范畴见附录A中表A1。

4.1.5蒸汽管道、集箱和锅炉受热面钢管的材质检验

4.1.5.1国产低、中压锅炉用无缝钢管的技术要求及质量检验应符合GB3087的规定。

4.1.5.2国产高压锅炉用无缝钢管的技术要求及质量检验应符合GB

5310的规定。

4.1.5.3锅炉用不锈钢无缝钢管的技术要求及质量检验应符合GB13

296的规定。

4.1.5.4制造锅炉用管材或在役机组更换管材时，必须按JB/T3375的要求对入厂原材料进行抽检。

4.1.5.5进口锅炉钢管的技术要求及质量检验应符合供货国标准或定

货合同要求。

GB5310、GB3087、JB/T3375和GB13296对锅炉钢管材质

的检验要求见表1。

表1锅炉钢管的材质检验

试验项目

项目名称

试样数量

表面质量及

每批抽查

尺寸公差

许多于2根

化学成分分析

每炉、罐1个试样

拉伸试验

每批在两根钢管

上各取1个试样

冲击试验

每批在两根钢管

上各取3个试样

水压试验

逐根

高温力学性能试验

每批在两根钢管

洛氏硬度试验

上各取1个试样

弯曲试验

压扁试验

扩口试验

卷边试验

晶粒度检验

每批在两根钢管

非金属夹杂物检验

上各取1个试样

显微组织检验

低倍检验

脱碳层检验

超声波探伤

逐根

试验方法

宏观和量具

GB/T222

GB/T223

GB/T228

GB/T6397

GB/T229

GB/T241

GB/T4338

GB/T230

GB/T244

GB/T246

GB/T242

GB/T245

YB/T5148

GB/T10561

GB/T13298

GB/T226

GB/T1979

GB/T224

GB/T5777

GB5310GB3087JB3375GB13296

逐根进行逐根进行√逐根

√√√√

√

按协议

√

涡流检验

GB/T7735

√

漏磁检验

GB/T12606

√

合金钢管外径≤

159mm时，每批抽

当

炉

检许多于5%，且

用光谱仪

（罐、批）

光谱检验

号混淆不

许多于4根；外径

＞159mm时，逐根

清时进行

检验

每批在两根钢管

GB/T334.1～5

晶间腐蚀试验

√

上各取1个试样

4.2锅炉锅筒用金属材料

4.2.1锅炉锅筒对金属材料的要求

4.2.1.1钢材的屈服强度、抗拉强度是决定钢材许用应力的依据。

关

于低、中压锅炉锅筒，通常采纳屈服强度等级为250MPa～350MPa的钢种；

而关于高压、超高压及亚临界锅炉锅筒，通常采纳屈服强度为400MPa或更

高强度级不钢种。

4.2.1.2关于启停频繁、专门是承担调峰任务的锅炉，为防止产生低

循环疲劳损害，应选用屈强比不是太高（σs/σb约为0.7）、缺口敏锐性低、

抗疲劳性能良好的钢种。

4.2.1.3为防止发生低应力脆性破坏，要求钢材应具有良好的冲击韧性、高的断裂韧性和较低的时效敏锐性，且脆性转变温度较低。

一样要求

钢材经250℃、1h人工时效后的冲击韧性下降率不大于50%，室温最低冲击韧性值不低于30J/cm2～35J/cm2。

4.2.1.4应具有一定的抗汽水腐蚀破坏的能力。

4.2.1.5钢板应具有良好的塑性、冷变形性能及焊接性能，关于碳钢

和碳锰钢，其延伸率应不低于18%，关于低合金钢应不低于14%。

4.2.1.6钢板应具有良好的冶金质量，钢中不承诺有白点及裂纹。

钢

中的分层、非金属夹杂、气孔等缺陷应符合有关标准的规定。

4.2.2锅炉锅筒钢板常用钢钢号、特性及其要紧应用范畴

锅炉锅筒钢板常用钢钢号、特性及其要紧应用范畴见附录A中

表A2。

4.2.3锅炉锅筒钢板的材质检验

4.2.3.1锅炉锅筒用碳素钢和低合金钢钢板的技术要求和质量检验应

符合GB713和YB（T）41的规定。

4.2.3.2制造锅筒时，应按JB3375的要求对入厂原材料进行抽验。

4.2.3.3进口锅炉锅筒钢板的技术要求及质量检验应符合供货国标准

或订货合同要求。

4.2.3.4GB713、YB（T）41及JB3375对锅炉锅筒钢板材质的检验要

求见表2。

表2

锅炉锅筒钢板的材质检验

项目名称

试样数量取样方法

试验方法

试

验

项

目

GB713

YB（T）41

JB3375

表面质量与

2张（按批）

宏观和量具

√

尺寸偏差

化学成分分析

1（按炉、罐号）GB/T222

GB/T223

√

室温拉伸试验

GB/T228

√

GB/T6397

冷弯

GB/T232

√

室温冲击（U形

GB/T229

√

缺口试样）

GB/T2975

室温冲击（V形

GB/T229

√

缺口试样）

时效冲击

GB/T4160

√

高温拉伸试验

1（按炉、罐号）

GB/T4338

√

按协议

√

超声波探伤

逐张

GB/T2970

√

逐张或抽查

（15%）

厚度方向性能试

GB5313

√

验

4.3锅炉受热面固定件及吹灰器用金属材料

4.3.1锅炉受热面固定件及吹灰器对金属材料的要求

4.3.1.1锅炉受热面固定件用金属材料，应具有较高的抗氧化性，并

具有一定的热强性能和较好的耐蚀性、工艺性能。

4.3.1.2吹灰器用金属材料，应具有高的抗氧化性能、良好的抗腐蚀

性能和较高的高温强度。

4.3.2锅炉受热面固定件和吹灰器常用钢钢号、特性及其要紧应用范

畴

锅炉受热面固定件和吹灰器常用钢钢号、特性及其要紧应用范畴见附录A中表A3。

4.3.3锅炉受热面固定件和吹灰器材质的检验

锅炉受热面固定件和吹灰器用不锈钢棒和耐热钢棒材质的技

术要求和检验应符合GB/T1220和GB/T1221的规定，其检验项目、取样数量及试验方法见表3。

表3

项目名称

化学成分分析

拉伸试验

冲击试验

硬度试验

耐腐蚀试验

低倍组织检验

顶锻试验

夹杂物检验

晶粒度检验

塔型发纹检验

尺寸偏差

表面质量

固定件和吹灰器用不锈钢和耐热钢棒的材质检验

试样数

取样部位

试验方法

试

验

项

目

量

GB/T1220

GB/T1221

GB/T222

GB/T223

√

GB/T228

√

GB/T6397

不同根钢棒

GB/T229

√

GB/T230

GB/T2975

GB/T231

√

GB/T4340

按标准

GB/T4334

√

相当于钢锭头部的不

GB/T226

√

同根钢棒或钢坯

GB/T1979

不同根钢棒

GB/T233

√

GB/T10561

√

任一钢棒

YB/T5148

√

相当于钢锭头部

GB/T10121

√

的不同根钢棒

逐根

量具

√

宏观

√

4.4汽轮机主轴、转子体、轮盘和叶轮用金属材料

4.4.1汽轮机主轴、转子体、轮盘和叶轮对金属材料的要求

4.4.1.1应具有强度高、塑性和韧性良好的综合力学性能。

4.4.1.2具有较高的蠕变强度、持久强度，且长期组织稳固性好。

4.4.1.3具有较高的断裂韧性，且脆性转变温度低，抗疲劳性能好。

4.4.1.4对转子体和主轴锻件，均应测定残余应力，其值不应大于相应锻件强度级不材料径向屈服强度下限值的8%。

关于汽轮机轮盘和叶轮锻件，当直径大于600mm时，在最终热处理后应检查残余应力，锻件直径为

600～1000mm时，其残余应力不应大于40MPa；锻件直径大于1000mm时，

残余应力不应大于50MPa。

4.4.1.5具有良好的抗氧化和抗高温蒸汽腐蚀的能力。

4.4.1.6锻件冶金质量好、材料性能平均，不应有裂纹、白点、缩孔、

折叠、过度的偏析，以及超过承诺的夹杂和疏松等。

锻件材料性能

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