LNG储罐用高锰低温钢埋弧焊焊接材料及工艺研究

研制出适用于LNG储罐用高锰低温钢配套的埋弧焊丝和焊剂。采用C-Mn-Cr-Ni-Mo合金体系设计,形成的焊缝金属中Mn含量为22.5%～25.5%,焊缝金属抗拉强度和-196℃低温冲击等力学性能优良,与奥氏体高锰低温钢匹配性良好。通过分析道间温度和热输入对熔敷金属力学性能的影响,结果表明,在焊接奥氏体高锰低温钢时,须控制好道间温度和采用较小的热输入,确保焊缝金属具有优良的综合力学性能。     

船用LNG储罐高锰奥氏体低温钢焊条CHE680TS的研制

针对高锰奥氏体低温钢的特点,设计了CaO-CaF₂-MnO₂-SiO₂型渣系和Fe-Mn-C合金体系,确定了船用LNG储罐配套焊条CHE680TS,并对焊条CHE680TS进行了焊接工艺性能试验和力学性能试验。结果表明,焊条CHE680TS在平焊、平角焊、向上立角焊位置焊接工艺性能优良。在平焊和立焊位置,抗拉强度分别为747,725 MPa,焊缝和热影响区-196℃冲击吸收功≥75 J,弯曲试样合格。冲击试样断口形貌以韧窝为主,并有少量准解理小刻面,具有良好的冲击韧性。     

—80℃低温钢用熔炼型焊剂药芯焊丝的研制

为开发—80C1.5 Ni 低温钢用埋弧焊焊接材料,研制了低氢型碱性熔炼焊剂 YD508A 和1.5Ni 药芯焊丝。该项成果填补了—80℃低温钢埋弧焊焊接材料的国内空白,主要技术指标——焊缝金属低温冲击韧性和熔敷金属扩散氢含量达到了当前同类产品的国际水平。     

高锰奥氏体超低温钢焊接接头的组织和力学性能

用金相、扫描电镜、X射线衍射仪及硬度测试、低温拉伸等方法研究了32Mn-7Cr-0.60Mo-0.3N奥氏体钢TIG焊接接头的组织及低温力学性能，结果表明，采用氮－氩混合气体保护的TIG焊接方法可获得满意的接头组织和性能。接头的金相组织致密、均匀，无裂纹、气孔等缺陷；77K温度拉伸断口为韧窝为主的韧性断裂特征。保护气氛中添加一定比例的氮气可有效抑制焊接中氮含量的降低，保证较高的低温强度，77K温度下光滑试样的拉伸强度为1150MPa。保护气氛中合适的氮气添加比例为4％。接头的组织稳定性很高，焊接前后的焊缝和热影响区以及低温拉伸试样断口变形区均保持全奥氏体组织。     

LNG低温储罐用9Ni钢的焊接性能研究

本文主要介绍了9Ni钢的焊接性能.从9Ni钢的成分、组织、热处理工艺、焊接材料的选择、焊接接头的低温韧性、焊接热裂纹、焊接冷裂纹、电弧的磁偏吹等方面阐述了9Ni钢材料的焊接性能.从本质上了解9Ni钢的焊接性能,为我国LNG储罐发展提供技术支持.     

LNG储罐用节镍低温钢焊接接头组织与低温性能

可替代9％Ni钢的节镍型低温钢已经成为LNG储罐用钢的重要发展方向,其焊接性和接头低温性能广受关注.针对20 mm厚LNG储罐用7％Ni钢的SMAW接头,进行微观组织观察和低温力学性能测试.试验发现,Cr、Mo元素含量的增加并没有对节镍钢的焊接性产生显著影响,焊缝成形良好,焊缝金属具有较好的强度和低温韧性,一次热循环粗...     

国产低温储罐用钢09MnNiDR焊接接头的低温韧性研究

分别对低温储罐用钢09MnNiDR及其焊接接头进行了拉伸、弯曲及低温冲击试验.结果表明,09MnNiDR配合国产焊材W707Ni在焊接工艺合理的情况下完全能代替进口材料,在-70℃下各项数据均符合标准,具有良好的低温韧性.同时也从焊接工艺角度分析了改善接头低温韧性的措施.     

9%Ni钢LNG低温储罐用埋弧焊焊接材料研制

针对LNG低温储罐用9%Ni钢母材,开展9%Ni钢配套的焊接材料和焊接工艺的研究工作。研制的埋弧焊丝HNi276及烧结焊剂SJ609,适用于交、直流电源两用的埋弧平焊和横焊焊接。结果表明,研制的埋弧焊丝HNi276及焊剂SJ609,其熔敷金属化学成分和各项性能均满足项目要求。新研制的镍基埋弧焊丝HNi276及焊剂SJ609与国外同类产品工艺性能及力学性能水平相当。     

9%Ni钢LNG低温储罐用埋弧焊焊接材料研制

针对LNG低温储罐用9%Ni钢母材,开展9%Ni钢配套的焊接材料和焊接工艺的研究工作。研制的埋弧焊丝HNi276及烧结焊剂SJ609,适用于交、直流电源两用的埋弧平焊和横焊焊接。结果表明,研制的埋弧焊丝HNi276及焊剂SJ609,其熔敷金属化学成分和各项性能均满足项目要求。新研制的镍基埋弧焊丝HNi276及焊剂SJ609与国外同类产品工艺性能及力学性能水平相当。     

LNG储罐用9Ni钢焊条电弧焊接头的组织与性能

采用国产的CHNiCrFe-9型镍基焊条进行9Ni钢焊条电弧焊试验,通过拉伸试验、弯曲试验、金相显微组织分析和扫描电镜(SEM)分析等方法,分析焊接接头的组织和性能。结果表明,焊缝金属由奥氏体基体和富Nb复杂碳化物组成,枝晶偏析严重,晶粒较为粗大;断口主要由大而深的韧窝组成,属于韧性断裂;试样的抗拉强度平均值为736 MPa;焊接接头的横向面弯测试不合格。根据试验结果分析焊缝金属弯曲性能不合格的原因,为9Ni钢的实际焊接提供了理论依据,对正确制定焊接工艺具有一定的指导意义。     

3.5%Ni低温钢配套埋弧焊材的工艺和性能研究

文中根据3.5%Ni钢的化学成分和力学性能等相关技术指标,将一种适用于3.5%Ni低温钢的埋弧焊丝焊剂组合XY-S55Ni3焊丝和XY-AF204焊剂作为试验埋弧焊材,采用制造厂典型热处理条件进行试验,对比分析该埋弧焊丝焊剂组合的最佳焊接工艺参数及不同热处理条件下熔敷金属力学性能的变化情况。     

3.5Ni钢的焊接要点及其配套W107低温钢焊条的研发现状

文中对3.5Ni低温用钢及其配套焊材的发展及研究状况进行了归纳,其中主要对3.5Ni低温钢焊接用W107焊条的发展现状及焊接性能的相关研究进行了全面总结.围绕提高低温钢焊接接头低温冲击韧性并保证其稳定性的相关研究及机理作以总结,为后续研发产品性能稳定的W107焊条提供可靠的理论依据和参考资料.     

药芯焊丝CO2气体保护焊在低温压力容器制造中的应用

介绍了药芯焊丝CO2气体保护焊焊接低温压力容器的焊接工艺,对焊态和焊后热处理状态的焊接接头分别进行了拉伸、弯曲以及-40℃低温冲击试验,试验结果完全满足低温压力容器标准及制造技术条件的要求,并成功应用在低温压力容器的制造之中.     

07MnNiCrMoVDR低温钢的焊接及其低温冲击韧性分析

从制定低温钢07MnNiCrMoVDR的焊接及焊后热处理工艺着手,并对其母材、焊缝区和热影响区进行了低温冲击试验、不同温度断口纤维率的计算、断口宏观与微观观察及显微组织观察.结果表明,各区的低温冲击功均符合07MnNiCrMoVDR钢力学性能的要求,采取的焊接及焊后热处理工艺合理;通过断口纤维率的计算得知母材断口的纤维率高于热影响区的断口纤维率,焊缝区的最低,表明母材的低温冲击韧性最高,热影响区的低温冲击韧性高于焊缝区的,对各区显微组织的观察结果也证明了这一点.     

氮强化高锰奥氏体低温钢钨极氩弧焊接

测定了32Mu-7Cr-0.6Mo-0.3N奥氏体钢钨极氩弧焊接头的低温拉伸性能。用金相、SEM、XRD等手段对接头的组织、断口形貌及变形区的相组成进行了观察和分析。结果表明：光滑试样焊接接头的77K抗拉强度为1150MPa，断口为韧窝为主的准解理断理解特征。断口变形区未发现形变诱发马氏体。     

LNG储罐9%Ni钢TIP-TIG立焊接头组织及性能

文中将新型TIP-TIG全自动焊技术用于液化天然气(LNG)储罐内罐的焊接,通过电子显微镜、能谱分析、X射线衍射等测试手段,对比研究了TT焊、SMAW焊接头显微组织、力学性能和低温冲击韧性。结果表明,TT焊接头具有强度高低温韧性好的优点,这主要归因于TT焊热输入小、焊接过程稳定、焊接工艺参数波动小,使得焊接接头成形良好、熔合比小,焊缝组织主要为晶粒细小的奥氏体,元素脱溶析出较少,析出相也是Mo含量较高的富Mo相,这种晶间析出相阻碍位错滑移,具有一定析出强化的作用,较少的析出相避免了因为夹杂物引起应力集中而形成孔洞形核,提高了接头韧性。随着该焊接方法自动化程度的提高,未来可替代SMAW成为LNG储罐立焊缝焊接新技术。创新点： 对比研究了TT焊、SMAW焊接接头的力学性能,TIP-TIG焊具有热输入量小、焊接过程稳定、接头成形好、熔合比小,焊缝晶粒细小的特点,使得TT焊接头具有强度高、低温韧性好的优点,可替代SMAW成为LNG储罐立焊缝焊接新技术。     

液化天然气储罐用超低温9Ni钢的研究及应用

以真空冶炼 + 电渣重熔二步法制取镍合金焊芯,设计高碱度药皮形成复层梯度型熔渣,并研制出ENiCrMo-6深冷镍合金专用焊条. 对研制焊条熔敷金属和采用ENiCrMo-6型异质材料焊接9Ni钢接头的力学性能进行试验. 借助Acuteye高速摄像技术研究熔滴过渡及熔池流动特性,采用JSM-6360LV型扫描电子显微镜分析复层熔渣结构. 对焊缝和热影响区进行观察和分析以从不同角度探讨低温断裂行为. 结果表明,针对液态镍合金熔滴过渡颗粒粗大、流动性差、焊缝成形困难问题,通过药皮设计形成复层梯度型熔渣可有效解决焊缝成形. 焊缝组织中,抑制奥氏体柱状晶粗化、减小超低温条件下的塑性损伤是保证低温韧性的重要条件. 采用ENiCrMo-6型焊条焊接9Ni钢,其焊态热影响区过热对板条马氏体和逆变奥氏体相的影响并不显著. 通常情况下,焊接加热不致严重降低过热区中板条马氏体间残留逆变奥氏体相,从而对过热薄弱区低温韧性具有组织保证作用.     

GOST-2车轮钢低温冲击韧性研究

采用金相显微镜、扫描电镜等对GOST-2钢-60℃低温冲击韧性不合格车轮进行检验分析,结果表明：其主要原因是磷含量高、MnS夹杂多、存在带状组织,且晶粒尺寸较大。在生产中通过加入铝钒元素细化晶粒,并采用低氧钢、低磷钢及超低硫钢冶炼工艺和钙处理等措施,消除了钢中的条状夹杂物,改善了车轮的低温冲击韧性,显著提高了产品的合格...     

超低温用高锰奥氏体钢熔池凝固行为及特征

采用埋弧焊工艺制备了高锰奥氏体钢焊缝金属,其主要成分为(质量分数)：C元素0.30%～0.50%、Mn元素22.00%～25.00%和Cr元素3.50%～5.50%.通过光学显微镜(optical microscope,OM)、电子背散射衍射分析仪(electron back-scattered diffraction,EBSD)、电子探针显微分析(electro-probe microanalyzer,EPMA)对高锰奥氏体钢焊缝金属的合金元素偏析行为、熔池凝固行为及特征进行分析.结果表明,使用同成分体系焊丝所制备的高锰奥氏体钢焊接接头,其熔合区同样存在不均匀混合区和部分熔化区(partially melted zone,PMZ).试验钢由于热轧产生的C,Mn和Cr的合金元素偏析带,引起焊接接头熔合区中部分熔化区熔化,进一步增加了其元素偏析程度.不均匀混合区以胞状晶形态在部分熔化区上联生结晶,其合金元素分布延续了部分熔化区中的分布.熔池以胞状晶形态在部分熔化区突出的固相半岛上联生结晶,初始胞状晶宽度与母材热轧偏析带间距具有内在关联性,是由部分熔化区热轧带中合金元素的偏析及其熔化所形成...     

日本焊接材料标准与国际标准接轨的新进展——低碳钢、高强钢和低温钢用焊丝新标准简介

介绍了日本的低碳钢、高强钢和低温钢用的实心焊丝及药芯焊丝同国际标准（ISO）的接轨情况,它包括焊接材料的型号标记、拉伸强度等级、冲击试验温度和冲击吸收能量、对焊后热处理的要求、保护气体的种类、药芯焊丝的焊接位置及使用特性、焊丝或熔敷金属的化学成分及对扩散氢的要求等,并简要介绍了新的JIS和ISO之间仍存在的差异。