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钢低温储罐焊接工艺研究★
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.上海市安装工程有限公司上海
.上海市特种设备监督检验技术研究院上海
摘要:分析了钢低温容器的焊接特点,认为解决焊接过程中的裂纹倾向、低温韧性的下降和磁化是低温容器制
造的关键。试验研究了埋弧焊的焊接工艺,结果表明采用一、一焊丝、相应的焊剂和合适的焊接规范
能得到合格的焊接接头,并能实现自动焊接。手工焊条电弧焊的工艺评定结果表明所选择的焊接规范是可行的,为钢
低温容器的焊接制造提供了依据。
关键词:钢焊接工艺规程
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:———
钢自上世纪年代开发以来,由于强度高、低的奥氏体元素,避免熔合线出现硬脆的马氏体带,从而
温韧性好、成本比—不锈钢低,而逐渐被广泛应降低钢焊缝的冷裂纹倾向。
用。年初被列入标准,年被列入标氢在硬化层中积聚。氢的积聚是由于焊缝坡口
准。美、法、日等国先后用该钢种建造了不少储罐和容附近不洁有水、油和有机物,及焊条扩散氢含量高所
器。后,钢已经逐渐取代了—不锈钢,成致。保持坡口清洁并选用低氢焊条,注意焊条、焊剂的
为低温储罐的主材。目前世界上建造的钢储罐越烘干、保管,就完全可避免氢的积聚。
来越多,由此可见,钢已是国际上广泛使用的钢焊接接头应力包括组织应力、热应力和拘束应
种,其焊接性能良好,焊接艺越来越完善。力。选用低含碳量的焊材,可避免出现硬化组织,就不
年和年,国内从法国引进钢球罐。会产生过大的组织应力,控制层间温度及选用线能量
底,中国石化扬子石化公司开始自己安装第一较小的焊接规范,可控制热应力,合理的组对安装和焊
台钢低温储罐,国内就开始了钢低温储罐的焊接顺序可减小拘束应力,这样就控制了冷裂纹的产生。
接制造。国内已经有很多地区及单位,开始或完成了热裂纹的产生与焊缝金属结晶过程中的低熔点杂
钢的焊接工艺评定工作,并已应用到实际制造中。质偏析的数量及分布有关,液体金属结晶过程越长,偏
析越严重。,尤其
钢焊接问题分析
在纯奥氏体组织中,杂质在晶界上的分布是连续的。避
钢在焊接冶金反应和热循环的作用下,其组免热裂纹的办法应是选用熔化温度区间范围小的焊接
织和成分会改变,产生脆性相,低温性能下降,冷、热裂材料。
纹倾向增大。钢的裂纹倾向、低温韧性的下降和磁. 低温韧性的降低
化问题是低温储罐焊接中必须解决的三大难题。低温韧性降低的原因有两个方面:
. 冷裂纹、热裂纹焊接材料的影响。如果焊材含碳量过高,或、
冷裂纹的产生有三方面的原因: 当量搭配以及焊材与母材熔合后的、当量搭配
熔合区出现硬化层。钢本身含碳量不变≤落在不锈钢组织图中含马氏体的区域内,都会引起低
.,焊接时本不会产生硬化组织,但如选用含碳量温韧性下降。为了保证焊缝的低温韧性,采用的焊接材
高的焊材就会因熔合、扩散使熔合区含碳量增高而产料的含镍量应在% 以上。焊缝金属组织均为奥氏体组
生硬化层。而选用含碳量不高于母材的焊条就可避免织,具有良好的低温韧性。为保证熔合区的低温韧性,采
出现硬化层。有关文献介绍,焊接时焊材应用焊丝—用焊材的含碳量与钢相同。含量高达% 以上,
、、焊条一,这些镍合金焊可有