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。     

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...     

国产镍系低温钢及其焊接材料

本文综述了我国“七五”期间－４０～－１００℃镍系低温钢新钢种及其配套焊条、埋弧焊丝、药芯焊丝及焊剂的应用成果，并分析了国产镍系低温钢焊接材料的特点，指出采用Ｒｅ（Ｙ）－Ｔｉ－Ｂ微合金化体系提高焊缝低温韧性是国产镍系低温钢焊接材料的重要特点。     

保护气体对Q690E双丝MAG焊焊缝组织性能的影响

针对海上钻井平台桩腿用厚板低合金高强钢Q690E,采用高效机器人双丝MAG焊接系统,研究了不同CO2含量的保护气体对焊缝区力学性能及微观组织的影响。结果表明:保护气体为96%Ar+4%CO2时,焊缝金属组织以贝氏体和马氏体为主,当保护气体中CO2含量为10%和20%时,焊缝区显微组织中针状铁素体含量增多;当CO2含量为10%时,焊缝区抗拉强度最大,当CO2含量为20%时抗拉强度最小;随着保护气体中CO2含量的增加,焊缝区-40℃低温冲击韧性逐渐增大,当CO2含量从4%增大到10%时,低温韧性增大的幅度较大,随着CO2含量进一步增大,低温韧性增大幅度趋于平缓。     

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.     

SA516Gr.60钢国产焊材焊接接头组织性能研究

采用优选的国产焊材和焊接工艺,对低温钢SA516Gr.60进行手工电弧焊接。通过化学成分测定、显微硬度试验、弯曲试验、拉伸试验、低温夏比冲击试验、断口分析及金相组织检验,研究了焊接接头组织和性能。结果表明:焊接接头具有良好的强度和塑性及低温韧性;焊缝金属组织中大量的针状铁素体存在有利于改善焊缝的低温韧性。     

提高钢桥薄板对接焊缝低温韧性研究

钢桥梁段总成制造对接焊缝主要采用CO2气保焊与焊埋孤自动焊组合焊接工艺.针对板厚12mm、14 mm的对接焊缝低温韧性低下的问题,研究了钢桥梁段总成对接焊缝的焊缝构成,分析了影响焊缝金属低温韧性的影响因素,通过试验研究,给出了两种技术方案:一是调整CO2焊焊层与埋孤焊焊层厚度比例,增加CO2焊打底焊层厚度可有效提高焊缝...     

首台-100℃用08Ni3DR钢制3000m~3乙烷球罐的制造焊接工艺

采用国产-100℃的08Ni3DR钢用于3 000m~3乙烷球罐的制造。针对低温容器钢的特点,制定出合理的焊接工艺,满足了乙烷球罐焊接接头的低温冲击韧性要求。08Ni3DR钢焊接工艺的一个重点是保证焊接接头的低温冲击韧性,尽量采用小电流、窄焊道快速焊接,同时严格控制较低的焊接线能量,合理控制层间温度,确保焊缝金属晶粒均匀,同时采取焊前预热、焊后及时后热消氢处理等措施,以保证焊接接头的低温韧性。     

焊接工艺对3.5%Ni钢焊接接头低温韧性的影响

研究了焊道厚度，弧长及摆动等焊接工艺因素对３．５％Ｎｉ钢焊接接头低温韧性的影响。结果表明，薄焊道能使焊缝金属组织中二次结晶的细小组织比例增大，提高焊缝金属的低温韧性，短电弧，不摆动操作可以使熔池得到较好 的保护，减少焊缝金属中氧，氮的含量，有利于改善低温韧性。     

3.5%Ni钢的埋弧焊试验研究

在不同焊接电流、电弧电压及电流特性的条件下,对３．５％Ｎｉ钢进行了埋弧焊试验,测定其焊缝金属的低温韧性。结果表明,在线能量相近的情况下,提高电弧电压和采用交流电特性均可改善焊缝金属的低温韧性。     

稀土氧化钇对高强度钢焊条熔敷金属组织和性能影响

基于Ni-Cr-Mo-V合金体系,研究了稀土氧化钇对800 MPa高强度钢焊条焊缝微观组织和性能的影响.结果表明,Y₂O₃含量在0~0.02%范围内变化时,随着Y₂O₃含量的增加,焊缝熔敷金属组织中先共析铁素体逐渐降低,针状铁素体含量逐渐增加,强度和低温冲击韧性均逐渐增加,且当Y₂O₃含量为0.02%时,焊缝熔敷金属低温冲击韧性达到最大值;当Y₂O₃含量超过0.02%时,焊缝熔敷金属组织中针状铁素体含量下降,低温冲击韧性降低.综合考虑上述因素,该高强度钢焊条中Y₂O₃最佳添加量为0.02%左右.     

热输入对9Ni钢焊接接头组织及低温冲击性的影响

采用不同焊接工艺对9Ni低温钢进行埋弧焊接,通过金相显微镜和扫描电镜对其焊缝和热影响区微观组织及断口形貌进行了观察,研究了热输入对焊缝组织及低温韧性的影响.结果表明,随着热输入的增大,9Ni钢的焊缝中枝晶偏析减弱,析出相含量减少,断口韧窝尺寸变大变深,使焊接接头低温冲击性升高.不同热输入下焊接接头各个部位-196℃的冲击吸收功也高于标准值,硬度均小于标准规定的400HV,均满足使用要求.研究结果对9Ni钢的实际焊接提供了理论依据,对正确制订焊接工艺具有一定的指导意义.     

—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。     

低温钢16MnDR的埋弧焊

我公司为某公司设计生产的储气罐属Ⅱ类压力容器 ,该设备选用材料为 16MnDR低温钢 ,容器规格180 0mm× 72 0 0mm× 2 6mm ,设备焊后整体热处理。要求容器所带产品焊接试板 - 35℃焊缝金属及热影响区各取三个V型缺口冲击试样 ,各部位三个试样冲击功平均值不低于 2 7J。1　焊接性分析16MnDR属于低温压力容器用钢 ,其最低工作温度可达 - 4 0℃ ,作为低温钢要求有足够的低温冲击韧性。考虑到设备的结构因素 ,为提高生产效率决定采用埋弧焊 ,但埋弧焊的焊接热输入大 ,会使焊缝低温冲击韧性降低 ,这对于 16MnDR低温钢的焊接是不利的。因此…     

镍基焊接材料熔滴特性及焊态熔敷金属与低温钢力学性能匹配

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.     

09MnNiDR钢20000m^3丙烷常压低温储罐的焊接

1低温储罐结构简介及焊材选用 潮州华丰气库工程包括整套储存、处理、输送液化气的装置和管线，09MnNiDR钢20000m^3丙烷低温储罐的制造、安装是该工程的核心和难点，其设计温度为45℃，A类焊缝（罐壁纵缝）、B类焊缝（罐壁横缝）要求100％X射线探伤，是第一次由国内自己设计，并且全部采用国内钢材和焊接材料制造安装的大型低温储罐。该罐的施工在本公司尚属首次，09MnNiDR钢材和W707Ni焊条也是本公司在施工中首次遇见，因此09MnNiDR钢的焊接成为工程能否顺利进展的关键。     

09MnNiDR钢20 000 m3丙烷常压低温储罐的焊接

1低温储罐结构简介及焊材选用 潮州华丰气库工程包括整套储存、处理、输送液化气的装置和管线,09MnNiDR钢20 000 m3丙烷低温储罐的制造、安装是该工程的核心和难点,其设计温度为-45℃,A类焊缝(罐壁纵缝)、B类焊缝(罐壁横缝)要求100%X射线探伤,是第一次由国内自己设计,并且全部采用国内钢材和焊接材料制造安装的大型低温储罐.该罐的施工在本公司尚属首次,09MnNiDR钢材和W707Ni焊条也是本公司在施工中首次遇见,因此09MnNiDR钢的焊接成为工程能否顺利进展的关键.     

317L/FH40复合板在不同温度下摩擦-腐蚀耦合作用机理研究

针对在极地环境使用的特殊海水-海冰摩擦-腐蚀耦合作用环境,使用UMT-2型多功能摩擦磨损实验机分别测试了新型FH40级低温钢板、抗海水腐蚀性能优异的317L不锈钢以及两种钢板焊接部位在不同条件下的往复摩擦-腐蚀耦合行为;使用金相显微镜、白光干涉仪以及扫描电子显微镜表征了钢样的显微组织形貌和磨痕形貌。结果表明：随着环境温度从20℃降低到-20℃,FH40钢及焊缝处的摩擦系数和磨损量都明显增加,而317L不锈钢变化不大;值得关注的是,在海水环境中进行摩擦测试时,可见317L不锈钢的整体损失量远远低于FH40钢及焊缝处的,证明317L不锈钢可应用于极地破冰船船体外表面。另外,使用电化学阻抗、极化技术测试了钢材耐蚀性能,以期确定低温环境对复合钢板耐蚀性的影响。结果证明复合板焊缝处在常温及低温条件下,腐蚀速率皆低于FH40低温钢,两种钢板复合仍保持良好耐蚀性。     

机械振动频率对高强度钢焊接接头低温韧性的影响

为了研究机械振动频率对低合金高强度钢焊接接头低温韧性影响,采用Ar+CO₂混合气体保护进行多层焊接,同时施加不同频率的机械振动.结果表明,机械振动可以改善高强度钢焊缝的低温韧性和显微组织,相比无振动焊接,施加振动后焊缝中针状铁素体以细小弥散形式分布,且焊缝中大夹杂物数量明显减少;在振幅一定的情况下,焊接接头冲击性能对振动频率不敏感;外加振动对焊接接头韧性的影响仅存在一定试验温度范围内,随着试验温度降低,振动对焊接接头韧性的提升效果逐渐减弱,试验温度降低至一定值,振动对焊接接头韧性的影响基本消失.     

—4℃至—80℃低温钢埋弧焊焊接材料及焊缝低温韧性研究

近年来我们在国家重点科技攻关项目中，成功地研制了用于－４０℃海洋平台钢的低氢高韧性熔炼焊剂（牌号ＹＤ５０４Ａ），用于－４５℃至－７０℃０．５Ｎｉ系低温钢的低氢碱性熔炼焊剂（牌号ＹＤ５０７Ａ），用于－８０℃１．５Ｎｉ低温钢的低氢碱性熔炼焊剂（牌号ＹＤ５０８Ａ）。本文着重对埋弧焊焊缝金属的低温韧性进行了较为系统的研究。