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ASTMA688/A688M-08给水加热器用焊接奥氏体不锈钢管的标准规范

1.适用范围1.1.本标准适用于焊接的奥氏体不锈钢给水加热器管，包括弯曲的，若有规定是也包括管式给水加热器用的U形管。1.2.包括的管子规格尺寸为：外径5/8~1英寸（15.9~25.4mm）及平均或最小壁厚为大于或等于0.028英寸（0.7mm）的。1.3.无论以英寸-磅或SI单位表示的数值都应视为标准值。在文中SI单位在括号内示出。由于两种单位制的数值不可能做到精确地相等，故必须独立地分布采用两种单位制。如加以混用、将导致与本标准不一致。2.引用标准2.1.ASTM标准：

A262测定奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的实用规程

A480/A480M扁平轧制不锈钢、耐热钢板、薄钢板和带钢一般要求的标准A941钢、不锈钢、相关合金、铁合金术语

A1016/A1016M铁素体合金钢管奥氏体合金钢管和不锈钢管一般要求的标准E527金属和合金UNS编号的实用规程2.2.其它标准：

SAEJ1086金属与合金统一数字代号体“UNS”体系3.术语3.1.名词定义—对用于此标准的名词的定义，参照“术语”A941.4.订货须知4.1.规定所有此标准包含材料的必要的条件是采购方的责任。这些要求应包括但不限于以下所列：

4.1.1.数量（长度或支数）；4.1.2.材料名称；

4.1.3.尺寸—外径、壁厚（最小或平均值）和长度；4.1.4.级别（化学成分）（表1）；

4.1.5.U形弯曲要求，如果订单规定弯曲，U形弯曲的资料表或图纸应附于订单；

4.1.6.可选要求—采购方应规定U弯处是否要求退火或管子是否经水压试验或气密试验（见11.6条）；

4.1.7.附加要求—采购方应在采购订单上规定材料是否根据“附加要求S1”或“附加要求S2”进行涡流检验4.1.8.其它特殊要求。5.通用要求5.1.供此标准的材料应符合A1016/A1016M标准最新发布版本的使用要求，除非另有规定。6.材料及制造

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6.1.管子应采用不添加填充金属的以自动焊接方法，由平轧带钢制成。6.2.焊接后及最终热处理前，应或在焊缝及基体金属上或仅在焊缝金属上，对管子进行冷加工。冷加工的方法可由采购方规定。冷拔时，采购方应规定横截面积或壁厚或二者的最低减少量。6.3.许多表面沾污物对管子的高温性能或抗腐蚀性能是有害的。铜、铅、汞、氯化物或硫的成分可能对不锈钢是有害的。制造商应采取技术措施减少这些元素对表面的沾污。7.退火前地清洁7.1.在制造直管或弯管中所用的全部润滑剂涂层，在退火处理前应从所有表面除去。当弯曲U形管时，在内表面涂有润滑剂的，应将内壁清理干净，并对每种弯管半径管子的10%，通过吹送与管子紧密贴合的浸泡了丙酮的毡塞来予以证实。吹送时，应采用干燥无油的空气或惰性气体来吹送毡塞通过管子。加入通过任一管子的毡塞显示出超过浅灰色的变色，则所有在弯曲时内壁涂有润滑剂的管子应予重新清理。重新清理后，内壁涂有润滑剂的每种弯管半径管子的10%应予复试。

2.最大值，除非另有说明。

3.氮的分析方法应为采购方与供应商间协议内容。

8.热处理8.1.所有制成直管或预备作U形弯的直管应经受固溶退火处理。此退火工艺，除N08367、S31254、S32654、N08296的以外，应包含加热材料至最低1900℉（1040℃）并随后急冷支低于700℉（370℃）的过程。冷却率应充分地快以防止出现由“13章”定义的有害的碳化物沉淀。8.2.UNSN08367应在最低2025℉（1107℃）固溶退火并随后快速淬火。8.3.N08926应在最低2010℉（1100℃）进行热处理并随后水中淬火或以其他方法快速冷却。

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8.4.S31254及S32654应在最低2100℉（1150℃）固溶退火并随后快速淬火。8.5.若已确定U形弯的热处理，其应满足以上描述的退火工艺，且按以下所述进行：8.5.1.热处理应加于U形弯区域及每管腿高于U形弯切点大约6英寸（150mm）的部分。8.5.2.若8.5条中规定的热处理由电极夹到管子上的电阻加热方法完成，电极夹持处应目视检测电弧损伤。除非电弧损伤能以局部抛光去除而不低于最小壁厚要求，否则损伤迹象应产生拒收。

8.5.3.温度控制应通过光学或辐射温度计或二者兼有完成。温度指示用色笔、漆或颗粒严禁使用。

8.5.4.管子内壁在加热及冷却至低于700℉（370℃）的过程中，应以保护性或惰性气体氛围净化以防内表面产生氧化皮。气氛应为非渗碳性的。9.表面状态9.1.直管，在最终退火后，应用硝酸和氢氟酸溶液酸洗，然后用水冲洗和漂洗。若采用光亮退火就无此要求。9.2.U形弯管区外表面的轻微氧化皮对弯管后经电阻加热热处理的管子是允许的。10.化学成分10.1.成品分析：

10.1.1.采购订单要求时，成品分析应由供应商从每炉钢的一个卷或管子中取样进行。化学成分应符合表1所示要求。

10.1.2.成品分析公差应使用A480/A480M标准的规定。但对规定最大含碳量≤0.04%的材料的含碳量成品分析公差不适用。

10.1.3.若初次成品分析不合格，则应另取二根平轧坯料或管子进行复试。对有问题的元素，每个复试都应满足本标准的要求，否则该炉或该批其余材料都应予拒收；或者生产商愿意对每个平轧卷或每支管作个别的合格验收试验。不符合本标准要求的平轧卷或管子应予拒收。11.力学性能要求11.1.拉伸性能

11.1.1.材料拉伸性能应符合表2中所示。

11.1.2.数量少于50的批取一个试样进行一次拉伸试验。数量多于50的批，在两支管子上取样进行拉伸试验。

11.2.硬度

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11.2.1.TPXM29及N08367级别的管子其硬度应不超过100HRB或相当的硬度值。所有其他级别的管子其硬度应不超过90HRB或相当的硬度值。此硬度要求不适用于弯曲后未经热处理的U形管的弯曲区域。

11.2.2.每批自两支管子取试样进行布氏及洛氏硬度检测。11.3.反向弯曲试验

11.3.1.每1500英尺（460m）成品管取一个试样进行反向弯曲试验。

11.3.2.一段最短4英寸（100mm）的试样应从焊缝每一侧90°处沿纵向剖切开。随后打开该试样，并围绕一个直径为壁厚4倍的芯轴弯曲；芯轴平行于焊缝并和管子的外表面相接触。焊缝应处在最大弯曲点处，焊缝上应无开裂或因冷加工而焊缝区域减壁造成重叠的迹象。当管子的外形或尺寸造成难于单个一片进行检测，应分切试样至更小的给出最小4英寸焊缝的片来进行反弯。

注释1—当规定公称壁厚大于等于规定外径的10%或壁厚不小于0.134英寸（3.4mm），或者外径尺寸小于0.375英寸（9.5mm）时，此反向弯曲试验不适用。在这些情况下，应使用A1016/A1016M标准规定的反向弯曲试验。

11.4.压扁试验—压扁试验应在一支成品管各端头取的试样上进行，而不能是每批用来进行卷边试验的试样。

11.5.卷边试验—卷边试验应在一支成品管各端头取的试样上进行，而不能是每批用来进行压扁试验的试样。11.6.压力试验

11.6.1.每支直管或U形管在完成弯曲及弯后热处理之后，应根据采购方规定的以下中的一条进行压力试验。11.6.1.1.水压试验—每支管子应按A1016/A1016M标准进行内压水压试验；除当试验压力及保压时间与A1016/A1016M标准规定不同时，才由采购方与制造商协议规定。11.6.1.2.水下气密试验—每支管子应按A1016/A1016M标准进行水下气密试验。11.7.批的定义

11.7.1.对压扁及卷边试验要求，名词“批”意为125支管子的集，在定长之前，有相同名义尺寸及壁厚，从同炉钢产出且在连续炉退火。

11.7.2.对拉伸及硬度试验要求，名词“批”意为所有管子，在定长之前，有相同名义尺寸及壁厚，从同炉钢产出且在连续炉以相同温度、保温时间及进炉速度退火。12.无损检测（电试验）

12.1.按A1016/A1016M标准，每支直管应在完成热处理后以通过能在管子全截面检测缺陷的无损检测仪的方式进行试验。13.耐腐蚀性能

13.1.从经热处理的以最小弯管半径弯曲的样管中部取一段1英寸（25.4mm）长的全截面试样，按照实用规程A262规定在热处理状态下进行试验。

13.2.每批直管取一段1英寸（25.4mm）长的全截面试样，按照实用规程A262规定在成品状态下处理。

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13.3.当根据A262规定评定时试样出现任何开裂或裂纹，表明存在晶间腐蚀，这是整批拒收的理由。

13.4.批的定义：对腐蚀性能试验要求，名词“批”意为所有管子，在定长之前，有相同名义尺寸及壁厚，从同炉钢产出且在连续炉以相同温度、保温时间及进炉速度退火。14.尺寸允许偏差（图1）

14.1.规定外径的允许偏差应符合A1016/A1016M标准。那些偏差不适用于U形管的弯曲部分。对R=2×D及更大的U形管的弯曲部分，管子的最大及最小直径都不得与弯管前的公称直径相差超过10%。若规定R<2×D，则公差可放大些。14.2.规定壁厚的允许偏差：

14.2.1.规定最小壁厚的允许偏差应不超过+20%~0。

14.2.2.规定平均壁厚的允许偏差应不超过名义壁厚的±10%。14.2.3.管子U形弯段的壁厚应不低于此等式确定的值：

式中：tf—弯管后的壁厚，英寸（mm）；

T—14.2.1或14.2.2中的最小壁厚，英寸（mm）；R—中心线弯管半径，英寸（mm）；D—管子的公称外径，英寸（mm）。14.3.规定长度的运行偏差：

14.3.1.直管—对长度24英寸（7.3m）及以下的直管，最大允许偏差为+1/8英寸（3mm）~－0；对长度超过24英寸（7.3m）的直管，每10英尺（3m）或其余数，可外加偏差+1/8英寸（3mm），但最大允许到+1/2英寸（13mm）.

14.3.2.U形管—对于U形管，从管腿与弯头的切点起到管腿端头为止的管腿长度应不小于规定数，但可在表3给出的偏差值范围内超过规定长度。两管腿长度之差除另有规定外，应不大于1/8英寸（3mm）。

14.4.任一管子端部的垂直度偏差不得大于表4中给出的值。

14.5.在弯头与管腿的切点处测得的管腿间距与（2R—规定的管子外径）值得差不得大于1/16英寸（1.5mm），式中R为中心线处地弯管半径。

表

3

管腿长度偏差

表4管端垂直度偏差

14.6.U形管的弯管部分的曲率应基本上是均匀曲线，与名义中心线半径之差不得大于±1/16英寸（1.5mm）。

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14.7.弯头平面的允许偏差（图1）在两切点处测量时应不超过1/16英寸（1.5mm

）。

图1U形管的弯头平面

15.工艺质量、表面质量和外观

15.1.按本标准采购的管子拟用于换热器上，它将通过沿着管子长方向配置的支承板或挡板或者两者上紧密配合的管控插入。管子端部还将插入管板上非常紧密配合的孔并胀接在那里，也可以是焊接。管子应能经受住胀接和弯曲而不出现裂纹或瑕疵。成品管应相当的直，并适合于预定用途。

15.2.管子从工厂发货装运时，管子内、外表面上的残余氯化盐的浓度不超过1毫克/平方英尺（10.7mg/m2管子表面）。在发货装运之前应紧接着对每500支之一按制造商和采购方之间商定的程序校验氯化盐的污染程度。16.检验

16.1.代表采购方的检查员应在所有时间可进入对采购方订购材料进行检验和试验的区域。制造商应为检查员提供一切可能的便利，以使他确信材料是按照本标准提供的。除非另有规定，所有要求的试验和检验应在发货前在制造厂内进行，并应避免对工厂的生产产生不必要的干扰。17.拒收

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17.1.采购方可对从制造商收到的任一管子进行检验，如果依照本标准所列的检验和试验方法，其结果不满足本标准的要求，则可以拒收该支管子，并通知制造商。如何处理被拒收的管子由制造商和采购方双方商定。

17.2.在任何成型操作或在安装过程中失效并发现有缺陷的管子应放在一边，并通知制造商。如何处理这些材料应由制造商和采购方双方商定。18.证书

18.1.由制造商的授权雇员或代表签字的试验报告应提交给采购方，以显示标准号及级别号、熔炼分析结果、硬度及拉伸性能。成品分析结果只有当按4.1.7条在采购订单中要求时才需提供。19.产品标识

19.1.所有管子应标识炉号。

19.2.包装箱或包装等应标识或贴标，以示出采购订单号、制造商订货号、标准及级别号、管子的规格尺寸、装入包装箱内的件数和货号（若适宜）。20.包装

20.1.所有的管子应加以包装或捆扎以防在正常搬运和运输时损坏。制造箱子的方式是一种管子装箱后不要求使用钉子、肘钉、螺丝或类似的紧固件来封闭和防护箱体的方法。箱子应内衬塑料薄板或防潮材料，以防止管子在装卸、运输和贮存时受氯化物的污染。

20.2.U形管的排列应做到当移走较小半径的弯管时不弄乱较大半径的弯管。同货号的管子应装一起。21.关键词

21.1.奥氏体不锈钢、给水加热器管、不锈钢管、钢管、焊接钢管

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补充要求

当在询价或招标邀请及采购订单或合同中规定时，以下补充要求可以作为此标准的一部分。除非是在订货单上注明，否则这些要求可不考虑；当已注明是，所必需的试验应由制造商在管子弯管前或发货前完成。1无损涡流

1.1每一个成品管出来需按照要求弯管外，应通过能探测出管子整个横截面上缺陷的点子无损试验仪。应使用能清楚地分辨出人工缺陷的合适仪表。管子的内外表面应无松散的氧化皮、金属粉粒以及能限制信号或产生电气噪声的其它物质。管子应纵向送入，通过一个或多个检查线圈接受检查，线圈的直径要适合于所检查管子的直径。一起的标定是用一根参考标准样管完成的，它应从要检查的管子具有相同规格尺寸、级别和物理状态的样管上取一段合适的长度制备。标准样管应以进行管子检查时相同的速度通过检查线圈。1.2应按照仪器制造商对涉及到的特定仪表的指示来选择或调解1.3中列出的参数，以获得使参考缺陷或管子平滑部分之间达到最佳的仪表分辨率。1.3下列各项涉及到的其它参数的使用不得有损于仪表探测出缺陷的总的能力，即：试验频率、直流饱和点评、过滤网格、相分析线路、线圈直径和仪表增益。1.4参考标准样管应由一个和被试验管相同尺寸、合金和条件（回火）并无缺陷的样管构成，在外径上应有纵向和横向的切槽，建立被试验管的拒收标准。内表面上的纵向及横向的切槽也应是参考标准（样管）的一部分。这些内侧切槽刻意比外侧切槽大些，且仅用来保证仪表相位设定，以能产生最佳的内表面敏感度。

1.4.1所有的切槽应由电火花加工（EDM）方法制成。外表面上的切槽应如表1.1中所示出的尺寸。

表1.1

切槽深度

外径，英寸壁厚，英寸深度A，英寸（mm

）长度，≤英寸宽度，≤

长度参见图1.1。

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图1.1涡流试验标准样管

2

1.5所有管子应满足本标准。仪表的标定应在试验开始时，试验设备任何一次关闭后，任何试验设备调整后，或在连续生产试验至少每隔1/2小时或两者的情况下作校验。发生信号高出外表面校准标准灵敏度时应予拒收。1.6管子可以经修整并重新试验，只要修整工作并不对管子标准要求的最小壁厚或其他性能产生负面影响。根据采购方与制造商间的协议，可以采用超声波试验作为仲裁方法来复试由涡流试验所拒收的管子。这种试验的校准标准应和涡流试验所要求的相同。

无损涡流试验（选择商业级别）2.1除了切槽标准应按表6中所示外，制造商应采用补充要求1列出的程序来试验管子。

表

6选择商业级别的切槽深度

外径，英寸5 8~1[15.9~25.4]

壁厚，英寸<0.035[0.9]

深度，英寸的10%，取其大值

长度，≤英寸0.375（9.5）

宽度，≤一个壁厚

3

4

报告3.1制造商应提供一份报告，包括未来评定材料符合本标准所进行的全部试验的记录。该记录应包括所作试验的次数，适用的定性和定量结果。晶间腐蚀试验4.1当有规定时，材料应能通过由制造商按照A262实用规程E操作方法所进行的抗晶间腐蚀试验。

注释4.1—E操作方法对于低碳钢级别要求在敏化条件下试验，对其他级别在交货条件下试验。

变动处的总结

自前一次发布，A01委员会已经确认了对此标准A688/A688M-07选择的变动的地方，其可能影响本标准的使用。（2008.3.1批准）

（1）增加了切槽误差到表2.1。（2）将批的定义从注释移到标准正文。

自前一次发布，A01委员会已经确认了对此标准A688/A688M-04选择的变动的地方，其可能影响本标准的使用。（2007.11.1批准）

（1）将N08367材料的硬度最大值从B90修正为B100（在11.2.1条）。