LNG储罐9Ni钢底板焊接及变形控制

介绍了大型LNG储罐9M铜底板安装制造的焊接工艺及变形控制方法,实践证明合理的焊接工艺及防变形措施可以有效地避免应力集中、变形过大,并可确保材料的低温韧性,同时也是保证储罐整体施工质量的关键环节.     

9Ni钢大型LNG低温储罐的焊接施工

大型LNG储罐内罐材料采用9Ni钢,该钢种在焊接冶金反应和热循环的作用下,其组织和成分改变,产生脆性相,低温性能下降,冷、热裂纹倾向增大,焊接施工比较复杂;分析了9Ni钢低温储罐的焊接特点,介绍了9Ni钢低温储罐采用的埋弧自动横焊和焊条电弧焊焊接工艺,并叙述了实际施工中采取的工艺措施,包括焊接材料管理、焊接工艺参数、内罐底板与内罐壳体板焊接施工顺序和焊接工艺,这些工艺控制了焊接线能量,提高了生产效率,有效地保证大型LNG低温储罐焊接施工质量.     

9Ni钢热变形行为及热加工图

使用Gleeble-1500D热模拟试验机对9Ni钢进行了热压缩变形实验,研究其在应变量为0.8、 变形温度为800～1150℃、 应变速率为0.1～5 s-1下的热变形行为,并对不同热变形条件下实验样品的微观组织进行了系统研究.研究发现,针对不同的变形条件,真应力-真应变曲线中的流变应力随着变形温度的升高以及应变速率...     

15Cr16Ni2MoN新型马氏体热强钢热变形行为研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机在变形温度为950～1150℃、应变速率为0.1～10 s^-1,最大变形量为50%的条件下对15Cr16Ni2MoN钢进行了单道次热压缩试验。根据应变硬化速率θ-应力σ曲线的拐点以及-dθ/dσ-σ曲线计算得到临界动态再结晶(DRX)的临界应力σ_c与温度T的关系。结果表明,在高应变速率(1和10 s^-1)下观察到较为稳定的流动行为,在低应变速率0.1 s^-1时,DRX程度更充分并显著改变了真应力-应变曲线变化趋势。DRX发生需要的临界应力σ_c随温度的升高而逐渐降低,随应变速率的增加逐渐提升。基于Arrhenius模型预测了合金钢的组织演化规律,绘制了在不同应变量下的热加工图,确定最佳热加工区间为变形温度为1030～1070℃,应变速率为0.10～0.22 s^-1,并通过金相显微组织观察予以验证。     

08Ni3DR钢焊接接头力学性能试验

针对某钢厂研制的08Ni DR钢板进行试验,根据确定的焊接工艺和焊接参数分别研究焊条电弧焊和埋弧自动焊焊接接头的拉伸性能、系列冲击性能等。各项力学性能表明,焊接接头综合力学性能优良,可满足温度不低于-100℃的低温压力容器的设计要求。     

低铬半钢热变形后的冷却方式对其组织与力学性能的影响

对低铬半钢经35%热变形后用4种不同冷却方式冷却后的组织与力学性能进行了研究，结果表明，热变形后冷却方式显著影响低铬半钢的力学性能，其中，低铬半钢经SST101淬火液冷却和风冷后的综合力学性能较好。     

LNG储罐用06Ni9钢板生产工艺及控制措施

介绍了LNG储罐用06Ni9钢板的技术要求。针对生产中06Ni9钢板性能控制、表面质量控制及超极限规格轧制板形控制的难点问题,经试验及现场实践,提出了相应的控制措施,如优化化学成分设计、优化轧制工艺和热处理工艺,保证了钢板的性能;板坯表面喷涂专用防氧化涂料,并配合合理的除鳞工艺,保证了钢板的表面质量;优化坯料、辊型设计,改进模型参数,保证了极限规格钢板的板形质量。在此基础上,太钢成功开发出LNG工程用06Ni9钢板。     

09MnNiDR钢的热变形行为

用Gleeble-3800热模拟试验机在高温下对09MnNiDR钢进行单道次热压缩试验,研究了变形温度和应变速率对该钢动态再结晶的影响,计算出峰值应力与临界应力、峰值应变与临界应变的关系,并建立了试验钢动态再结晶热变形模型、流变应力模型.     

热成形和热处理对3.5Ni钢拼接焊缝力学性能的影响

研究了不同厚度3.5 Ni钢的焊接试板在经历和产品同样温度的热成形加热及同样条件的冷却后,焊缝组织结构和力学性能的变化。通过适当规范的热处理,可使经历高温热过程的焊缝组织和力学性能达到母材同样的水平,为避免在高温成形后刨去焊缝重新焊接造成的焊接材料和能源、工时浪费提供了工艺依据。     

不同镍含量奥氏体基低密度热轧钢的组织与力学性能

研究了3种Fe-18Mn-10Al-1C-(0, 3, 5)Ni-0.08V-0.03Nb(wt%)奥氏体基低密度双相钢在热轧后的组织和力学性能。结果表明,热轧后,试验钢的组织由拉长的奥氏体、条带状B2相及沿再结晶奥氏体晶粒晶界处的块状B2颗粒组成。此外,在奥氏体晶粒和B2颗粒中分别形成了纳米级κ-碳化物和DO₃相。5Ni钢屈服强度高达1352 MPa,这主要是由于奥氏体晶界存在大量纳米级别的B2颗粒以及VC相产生析出强化效果。随着Ni含量的增加,钢的强度与硬度均增加,5Ni钢屈服强度比0Ni钢高116 MPa,归因于5Ni钢中更多的B2相含量(16.9%)。但含Ni钢在强度增加的同时,极大损失了塑性,导致钢的伸长率极低,分析其原因为条带状B2相主要分布在奥氏体晶界处,试样在变形过程中裂纹更易沿晶界断裂,断口有分层现象。     

热处理对不同碳含量3.5Ni钢力学性能和低温韧性的影响

利用光学显微镜及SEM进行组织观察,通过拉伸和低温冲击试验研究了热处理对两种不同碳含量3.5Ni钢的力学性能和低温韧性的影响。两种3.5Ni钢热轧板分别经860 ℃×1 h空冷的正火处理和860 ℃×1 h水淬+(580, 610, 640)×1 h回火的调质处理。结果表明:含碳量较高的3.5Ni钢热轧态强度低塑性高,但－100 ℃冲击吸收能量低,经正火处理后试验钢的整体性能降低,而调质处理后强度和低温冲击吸收能量均明显提升,塑性略有降低;含碳量较低的3.5Ni钢热轧态已经具有优异的拉伸性能和低温冲击性能,经热处理后拉伸性能和低温韧性没有得到明显提升。     

高锰低镍不锈钢的热处理工艺

以1Mn5Cr10NiMo不锈钢为对象研究了高锰低镍不锈钢的热处理工艺。结果表明,该钢临界转变温度Ar1在750℃左右,Ar3在900℃左右,亚共析钢的临界转变点预测公式预测值基本与试验结果一致;该类钢种只能通过回火降低其硬度,回火温度高于630℃后有二次硬化现象;690℃回火具有最高的强度和冲击性能;低于600℃回火时,有发生脆断的风险,故该钢的回火温度应在600℃以上。     

新型低碳含铌热轧H型钢的热变形行为

利用热压缩试验、显微组织分析等手段,研究了一种新型低碳含铌热轧H型钢在1000~1200 ℃变形温度和0.1~5 s^-1应变速率下的热变形行为。分析了变形参数对试验钢微观组织的影响,建立了耦合应变量因素的改进型本构方程,并采用临界比的临界应变模型对发生动态再结晶的临界应变值进行了预测。结果表明:较低应变速率和变形温度下,试验钢的原始奥氏体组织更均匀且平均晶粒尺寸更小;应变速率的升高不利于动态再结晶的发生。发生动态再结晶的临界应变与峰值应变的关系为ε_c/ε_p=0.47。与耦合应变量因素有关的本构方程和临界应变预测模型能较准确地预测各变形温度下低碳含铌热轧H型钢的流变应力和动态再结晶临界应变值。     

Ni对30CrMnSi2钢组织及力学性能的影响

对不同Ni含量的30CrMnSi2钢低温回火后的组织与性能进行了研究。结果表明,试验钢组织由板条状回火马氏体和M/A岛组成;随着Ni含量的增加,M/A岛明显细化,M/A组织由岛状转变为细长条。冲击断口均为韧性断裂,随Ni含量增加,断口的韧性区域面积增大,等轴韧窝加深,韧窝数量增多,冲击吸收能量增加,Ni含量大于1.0%时,冲击吸收能量的增加趋势减弱。1.0%Ni试验钢的强度最大,韧塑性较好,综合性能最佳。     

控轧控冷条件下X100管线钢的组织转变及性能

试验钢采用低碳Nb、Ti、Ni、Cu、Mo等合金化设计理念进行X100管线钢化学成分设计,用真空感应电炉冶炼,并经试验轧机TMCP工艺控制轧制,轧后弛豫并在机后快速冷却线中进行快速冷却。冷却后采用显微分析方法和力学性能测试等手段研究终冷温度对试验钢微观组织和性能的影响。结果表明：随着终冷温度的降低试验钢显微组织的变化规律是由多边形铁素体向准多边形铁素体、粒状贝氏体、贝氏体铁素体、马氏体型转变。在418 ℃时出现板条状贝氏体组织且随着终冷温度降低,组织中板条状贝氏体的含量增加,贝氏体板条束的直径变小板条间距变窄,提高了试验钢的强度和韧性指标。301 ℃时出现马氏体组织,试验钢的强韧性有所降低。未发现终冷温度对原始奥氏体晶粒尺寸有影响,因为影响试验钢原始奥氏体晶粒度的主要因数为控轧工艺。     

氧化铈对低合金钢焊条力学性能的影响

在低合金钢焊条药皮过渡微量的稀土氧化铈,通过用MATLAB函数辅助计算、曲线拟合,得出氧化铈与熔敷金属力学性能的定量关系公式.结果表明,定量关系公式误差较小,抗拉强度误差由原来的44MPa降为1MPa,下屈服强度误差由原来的100MPa降为2MPa.把稀土元素换算成碳当量,引入低合金钢焊条配方设计公式中,减少了试验次数,降低了焊条设计成本.     

Ni含量对淬回火态40CrNiMo钢显微组织和力学性能的影响

使用直读光谱仪、扫描电镜、X射线衍射仪和力学试验设备,研究了Ni含量对淬回火态40CrNiMo钢的显微组织、残留奥氏体含量、硬度、室温抗拉强度和室温冲击性能的影响。结果表明,随着Ni含量从1.346%增加至1.618%,40CrNiMo钢的显微组织、残留奥氏体含量无明显变化,但α-Fe的晶格畸变增大;在不同回火温度下,试验钢的硬度均提高5~10 HV;450 ℃回火的高Ni含量钢的抗拉强度比低Ni含量钢高78 MPa,抗拉强度的提高幅度则随着回火温度的升高而减小;然而在残留奥氏体含量几乎不变的条件下,Ni含量增加反而会使450、500 ℃回火后钢的冲击吸收能量降低约50%。     

LNG储罐用9Ni钢焊接接头的组织与性能

采用手工电弧焊、埋弧焊对9Ni钢板进行焊接,采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）观察焊缝及热影响区的组织,通过拉伸、弯曲、冲击、硬度试验研究了焊接接头的力学性能。结果表明,两种焊接方法下焊缝组织主要由奥氏体和析出相组成,焊接热影响区组织主要为板条马氏体;焊缝的化学成分与母材匹配良好,焊接接头强度高、低温冲击性能和弯曲性能良好。     

退火工艺对低碳贝氏体钢组织与力学性能的影响

以双辊铸轧工艺生产的低碳贝氏体钢为研究对象,研究了退火工艺对其组织与力学性能的影响。结果表明,试验钢的组织为粒状贝氏体,退火后该组织会逐渐发生分解。在500 ℃进行长时间保温退火时,随着保温时间的增加,屈服强度和抗拉强度逐渐上升,伸长率变化不大。退火后试验钢强度的增加是由Nb析出强化引起的。当保温时间为3 min、退火温度650 ℃时,试样的屈服强度和抗拉强度达到最大值。