低溫壓力容器焊接質(zhì)量控制及焊接工藝評定.doc

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1、09MnNIDR低溫壓力容器焊接質(zhì)量控制及焊接工藝評定　　[摘要]主要介紹09MnNIDR等壓力容器用低溫碳鋼，如何靈活選用焊接工藝評定和影響產(chǎn)品焊接質(zhì)量的因素及預(yù)防措施?！　關(guān)鍵詞]09MnNIDR；低溫壓力容器；焊接工藝評定；焊接質(zhì)量控制　　中圖分類號：S875文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-914X（2018）18-0174-01　　引言　　進入21世紀(jì)，隨著我國石油、化工行業(yè)的快速發(fā)展。與其相關(guān)用于儲存干氣、氮氣、乙烯、烴類等低溫壓力容器得到廣泛的使用。其中以16MnDR和09MnNIDR為母材的壓力容器最為常見。我選擇09MnNIDR作

2、為母材，進行焊接工藝評定的選擇和焊接質(zhì)量控制的分析。　　一、簡析影響09MnNIDR鋼焊接的因素　　1.線能量：當(dāng)采用較大線能量焊接時，使近縫區(qū)的晶粒粗大。導(dǎo)致沖擊韌性急劇下降。我的經(jīng)驗是，焊條電弧焊線能量應(yīng)控制在24KJ/cm以下；埋弧焊線能量應(yīng)控制在26KJ/cm以下。并且采用多層多道焊接，從而減小焊接線能量?！　?.焊縫中鎳含量：Ni在鋼中為純固溶元素，具有明顯降低冷脆轉(zhuǎn)折溫度的作用。所以NI含量過低，易使鋼中出現(xiàn)粗大貝氏體及馬氏體組織，導(dǎo)致焊縫的彎曲、沖擊兩項檢測不合格。所以在選擇焊材時要匹配適當(dāng)?shù)腘i含量。　　3.層間溫度：層間溫度過低，易

3、形成淬硬組織，對焊縫金屬不利；層間溫度過高，焊縫金屬和熱影響區(qū)高溫停留時間過長，易造成晶粒粗大，使接頭韌性變差。根據(jù)我的經(jīng)驗，當(dāng)焊接09MnNiDR鋼時，層間溫度控制在50-100℃時接頭-70℃焊縫力學(xué)性能最好?！　《?、焊接方法的選擇　　根據(jù)上面影響09MnNIDR鋼焊接的因素可以看出來，無論是層間溫度、焊縫元素成分都與線能量有關(guān)。過大的線能量，是直接導(dǎo)致焊接質(zhì)量事故的原因。所以選擇焊接方法時要優(yōu)先選擇小焊接熱輸入量的焊接方法?！　∈止る娀『甘堑蜏劁撟畛Ｓ玫暮附臃椒āＦ浜附訜彷斎肓恳话阍?0―24KJ/cm?？梢缘玫酵耆钊藵M意的焊接接頭，不但機械

4、性能好，缺口韌性也相當(dāng)優(yōu)良?！　〉蜏劁撀窕『傅臒彷斎肓恳话阍?5―30KJ/cm。由于焊劑的隔熱作用，會使冷卻速度減慢，產(chǎn)生熱裂紋的傾向性也較大，導(dǎo)致焊縫處局部區(qū)域出現(xiàn)低溫沖擊值急劇下降。因此在采用埋弧焊時要慎重仔細(xì)地進行操作。　　鎢極氬弧焊（TIG焊）通常都是手工操作，其焊接熱輸入量一般在6―18KJ/cm。鎢極氬弧焊不但焊接熱輸入量最小，而且由于惰性氣體Ar的有效保護，焊縫抗低溫沖擊韌性更好?！　∷酝扑]優(yōu)先選用鎢極氬弧焊；其次為手工電弧焊。而埋弧焊，除非有很成熟的工藝和經(jīng)驗，否則不建議使用。至于其他焊接方法，我認(rèn)為目前并不適合壓力容器低溫鋼的焊

5、接，所以不推薦使用?！　∪?、焊接材料的選擇　　1.手工電弧焊根據(jù)NB/T47018-2017.2規(guī)定選擇W707NI。焊材按照NB/T47018-2017.2和GB/T5117-2012標(biāo)準(zhǔn)采購?！　?.鎢極氬弧焊焊絲根據(jù)NB/T47018-2017.3規(guī)定選擇ER55-NI3。焊材按照NB/T47018-2017.3和GB/T8110-2008標(biāo)準(zhǔn)采購?！　?.以上焊接材料按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采購?fù)瓿珊?，按照GB150-2011中5.1.4條規(guī)定，對焊條按批進行藥皮含水量或熔敷金屬擴散氫含量的復(fù)驗，按照NB/T47018-2017.2中規(guī)定執(zhí)行?！　∷摹⒑?/p>

6、接工藝評定的選擇　　1、焊接工藝評定的適用范圍分為：焊件母材厚度和焊縫金屬厚度。我們在選擇焊接工藝評定時往往注重母材厚度范圍，而疏忽焊縫金屬厚度范圍，這是錯誤的?！　?、每做一項焊接工藝評定都需要花費較高的資金。?x擇合理的焊接工藝評定厚度，可以減少焊接工藝評定數(shù)量，從而減少資金的投入。對于09MnNIDR這種低合金鋼來說，由于GB150-2011的材料部分，已經(jīng)提出來沖擊試驗要求。所以相應(yīng)焊接工藝評定范圍要符合NB/T47014-2011表7中規(guī)定外，還要考慮9.1.5.2中的規(guī)定。因此，最合理的焊接工藝評定厚度選擇為4mm、8mm、38mm；其覆

7、蓋范圍分別是2-8mm、8-16mm、16-200mm，以上范圍基本可以覆蓋壓力容器用09MnNIDR的所有厚度?！　?、我不建議同一個焊接工藝評定采用兩種或兩種以上的焊接方法進行評定。因為其評定的試件，熔敷金屬厚度很難判定；從而對以后選擇該焊接工藝評定時造成困難。并且在單獨采用其中一種焊接方法時，其焊縫金屬厚度范圍變小，導(dǎo)致焊接工藝評定范圍變?。皇购附庸に囋u定無法覆蓋全部的母材厚度，導(dǎo)致從新進行焊接工藝評定。而且采用多種焊接方法進行焊接工藝評定，其檢驗數(shù)量最多的沖擊試驗要成倍增長，從而增加了檢驗投入的資金?！　∥?、產(chǎn)品的焊接工藝　　產(chǎn)品筒體、封頭材

8、質(zhì)09MnNIDR；外形尺寸Φ400×10mm；介質(zhì)烴、氮氣；特性易爆；設(shè)計溫度-61℃；設(shè)計壓力1.9MP