CN106425018B - LNG低温储罐9%Ni钢对接焊道的焊接方法 - Google Patents

LNG低温储罐9%Ni钢对接焊道的焊接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106425018B
CN106425018B CN201510494183.1A CN201510494183A CN106425018B CN 106425018 B CN106425018 B CN 106425018B CN 201510494183 A CN201510494183 A CN 201510494183A CN 106425018 B CN106425018 B CN 106425018B
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
root face
storage tank
temperature storage
butting grooves
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510494183.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106425018A (zh
Inventor
朱旻
罗晓军
张俊玲
翟德宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Original Assignee
China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Natural Gas Co Ltd filed Critical China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority to CN201510494183.1A priority Critical patent/CN106425018B/zh
Publication of CN106425018A publication Critical patent/CN106425018A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106425018B publication Critical patent/CN106425018B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/0213—Narrow gap welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • B23K33/004—Filling of continuous seams
    • B23K33/006—Filling of continuous seams for cylindrical workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/164—Arc welding or cutting making use of shielding gas making use of a moving fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/167—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/235—Preliminary treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

本发明提供一种LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：S100、设计带钝边的窄间隙对接坡口，所述对接坡口为U型，所述对接坡口钝边间隙为0mm，所述对接坡口钝边钝边厚度为1.5～2.0mm，所述对接坡口钝边坡口角度为3～5，所述对接坡口钝边坡口底部倒角为3～5mm；S200、采用窄间隙热丝TIG工艺依次进行单层打底焊、底部加强焊、填充焊、盖面焊。

Description

LNG低温储罐9%Ni钢对接焊道的焊接方法
技术领域
本发明适用于采用窄间隙高频热丝TIG方法进行立焊，材质为9％Ni钢的LNG低温储罐，储罐容积为3～16×106m3。
背景技术
TIG焊(Tungsten Inert Gas Welding)，又称为非熔化极惰性气体钨极保护焊。9％Ni钢是含Ni量为9％的低碳钢，使用温度最低可达-196℃，是一种低碳调质钢，组织为马氏体和贝氏体，这种钢在LNG低温储罐领域具有广阔的前景，是制造LNG低温贮罐的主要材料。9％Ni钢的焊接是LNG储罐建设的重要环节，特别是LNG储罐的立向焊道的焊接质量直接影响到储罐服役的安全性。
目前，LNG储罐立向焊道焊接主要采用的方法有:第一种是手工焊条电弧焊，这种方法具有操作灵活、简便易行、适应性强的优点。但它的焊接效率低，对焊工的要求高，焊工的技术水平对焊接质量的影响大，且劳动强度大，人员成本高。第二种手工钨极氩弧焊，这种方法能保证焊接接头具有高的质量，这种方法能分别控制焊接电流和焊丝的给送速度，容易控制稀释率而得到满意的焊道形状，但它的焊接效率极低，焊工的技术水平对焊接质量的影响大。第三种是药芯焊丝熔化极气体保护焊，这种焊接方法熔敷速率大，效率高，主要问题是容易产生熔合不良和气孔，焊接接头的低温韧性差，且焊丝依赖进口，焊接成本高。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有LNG低温储罐立向焊道焊接技术至少存在以下问题:第一，现有的焊接方法都是手工焊接，焊接效率很低，在实际焊接施工中，需要大量富有经验的焊工，劳动力成本很高；第二，采用现有焊接方法，焊接接头的一致性难以保证，产生焊接缺陷几率大，焊接接头低温韧性差；第三，9％Ni钢立向焊道是异种钢焊接，需要采用较大的坡口形式，以提高焊接熔合比，焊材消耗大；第四，采用现有焊接方法，需要进行焊道背 面清根，焊道表面需要打磨。
发明内容
为了解决现有焊接技术的问题，本发明提供了LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，用于LNG低温储罐9％Ni钢立向对接焊道的窄间隙高频热丝TIG焊接。该焊接方法通过设计坡口型式，选择根焊和填充盖面焊接工艺，克服现有技术的焊接效率低、焊接材料消耗大、焊道缺陷多、焊接接头性能差，对焊工操作技能要求高等缺点。该焊接方法具有焊接效率高、焊道质量好、焊接接头性能优良等特点。本发明所采用的技术方案为一种LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，包括如下步骤：
S100、设计带钝边的窄间隙对接坡口，所述对接坡口为U型，所述对接坡口钝边间隙为0mm，所述对接坡口钝边钝边厚度为1.5～2.0mm，所述对接坡口钝边坡口角度为3～5，所述对接坡口钝边坡口底部倒角为3～5mm；
S200、采用窄间隙热丝TIG工艺依次进行单层打底焊、底部加强焊、填充焊、盖面焊。
所述的LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，所述步骤S200中，所述单层打底焊焊接采用的基值焊接电流为220A，脉冲频率200Hz，峰值焊接电流260A，脉冲频率200Hz，焊接电压11V，焊接速度140～150mm/min，送丝速度3000～3500mm/min，热丝电流为30A。
所述的LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，所述步骤S200中，所述填充焊采用的基值焊接电流为260A，脉冲频率250Hz，峰值焊接电流330A，脉冲频率250Hz，焊接电压11V，焊接速度140～150mm/min，送丝速度3000～3500mm/min，热丝电流为30A。
所述的LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，所述步骤S200中，所述采用的盖面焊所采用的基值焊接电流为260A，脉冲频率250Hz，峰值焊接电流330A，脉冲频率250Hz，焊接电压11V，焊接速度140～150mm/min，送丝速度3000～3500mm/min，热丝电流为30A。
所述的LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，所述步骤S200中，所述单层打底焊、底部加强焊、填充焊、盖面焊采用直流焊接电源，直流热丝电源。
所述的LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，进行所述步骤S200操作时，送丝嘴与工件夹角30°±2°，窄间隙焊炬为垂直工件方向。
所述的LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，进行所述步骤S200操作时，通入的保护气Ar流量为15～30L/min。
所述的LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，采用窄间隙热丝TIG工艺进行焊接时，选用直径为1.0mm，牌号为Inconel625的焊丝。
所述的LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，所述单层打底焊、底部加强焊、填充焊、盖面焊的厚度分别为3mm。
本发明能有效的控制焊接变形，避免焊接热裂纹，焊接磁偏吹，焊接接头低温力学性能良好，本发明具有如下优势：
发明的该焊接工艺实现了LNG低温储罐用9％Ni钢板立向对接焊道的窄间隙热丝TIG焊接，焊接过程稳定。
焊接热输入量小、焊道窄且光滑美观。按照JB/T4730.1～6-2005《承压设备无损检测》，探伤等级Ⅰ级，节约焊材近60％；-196℃焊接接头CTOD平均值为0.65mm。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明一实施例的对接坡口尺寸结构示意图。
图2为本发明一实施例的焊层分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
本发明提供的LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，用于LNG低温储罐9％Ni钢立向对接焊道窄间隙高频热丝TIG焊接，包括如下步骤：
S100、设计带钝边的窄间隙对接坡口，接坡口为U型，对接坡口钝边间隙为0mm，对接坡口钝边钝边厚度为1.5～2.0mm，对接坡口钝边坡口角度为3～5，对接坡口钝边坡口底部倒角为3～5mm；
S200、采用窄间隙热丝TIG工艺依次进行单层打底焊、底部加强焊、填 充焊、盖面焊。
详细之，步骤S200中，单层打底焊焊接采用的基值焊接电流为220A，脉冲频率200Hz，峰值焊接电流260A，脉冲频率200Hz，焊接电压11V，焊接速度140～150mm/min，送丝速度3000～3500mm/min，热丝电流为30A。
步骤S200中，所述填充焊采用的基值焊接电流为260A，脉冲频率250Hz，峰值焊接电流330A，脉冲频率250Hz，焊接电压11V，焊接速度140～150mm/min，送丝速度3000～3500mm/min，热丝电流为30A。
步骤S200中，所述采用的盖面焊所采用的基值焊接电流为260A，脉冲频率250Hz，峰值焊接电流330A，脉冲频率250Hz，焊接电压11V，焊接速度140～150mm/min，送丝速度3000～3500mm/min，热丝电流为30A。
步骤S200中，单层打底焊、底部加强焊、填充焊、盖面焊的厚度分别为3mm。
步骤S200中，单层打底焊、底部加强焊、填充焊、盖面焊均采用直流焊接电源与直流热丝电源。
进行步骤S200操作时，采用大功率直流焊接电源，直流热丝电源，选用直径为1.0mm，牌号为Inconel625的焊丝。窄间隙焊炬为垂直工件方向，送丝嘴与工件夹角为30°±2°，保护气Ar流量为15～30L/min。
为进一步描述LNG低温储罐9％Ni钢环向对接焊道的焊接方法，特举如下实施例：
进行32mm厚、300mm长、150mm宽的一对X7Ni9板立向对接焊的试板，坡口形式为U型，见图1，试板厚δ＝32mm、试板长300mm，试板宽150mm，坡口钝边间隙为0mm钝边厚度p为1.5mm，坡口角度β为3°，底部倒角R为3mm，a＝1mm，S＝4mm，其中S＝R+a。
先将试板按附图1组对好，具体焊接层数分布见图2。
焊接过程采用的焊接参数如表1、表2所示：
表1 打底焊接工艺参数
表2 填充盖面工艺参数
窄间隙焊炬为垂直工件方向，送丝嘴与工件夹角为30°±2°
焊后对试板按照按照JB/T4730.1～6-2005《承压设备无损检测》，探伤等级Ⅰ级，按NB/T47014-2011进行纵弯试验，面弯试验，拉伸试验，焊道及热影响区-196℃冲击试验均满足标准要求；按GB/T21143-2007进行焊接接头-196℃CTOD检测，CTOD均值为0.65mm。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、设计带钝边的窄间隙对接坡口，所述对接坡口为U型，所述对接坡口钝边间隙为0mm，所述对接坡口钝边钝边厚度为1.5～2.0mm，所述对接坡口钝边坡口角度为3～5° ，所述对接坡口钝边坡口底部倒角为3～5mm；
S200、采用窄间隙热丝TIG工艺依次进行单层打底焊、底部加强焊、填充焊、盖面焊，所述步骤S200中，所述单层打底焊焊接采用的基值焊接电流为220A，脉冲频率200Hz，峰值焊接电流260A，脉冲频率200Hz，焊接电压11V，焊接速度140～150mm/min，送丝速度3000～3500mm/min，热丝电流为30A；
所述步骤S200中，所述填充焊采用的基值焊接电流为260A，脉冲频率250Hz，峰值焊接电流330A，脉冲频率250Hz，焊接电压11V，焊接速度140～150mm/min，送丝速度3000～3500mm/min，热丝电流为30A；
所述步骤S200中，所述采用的盖面焊所采用的基值焊接电流为260A，脉冲频率250Hz，峰值焊接电流330A，脉冲频率250Hz，焊接电压11V，焊接速度140～150mm/min，送丝速度3000～3500mm/min，热丝电流为30A。
2.如权利要求1所述的LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，其特征在于,进行所述步骤S200操作时，送丝嘴与工件夹角30°±2°，窄间隙焊炬为垂直工件方向。
3.如权利要求1所述的LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，其特征在于,进行所述步骤S200操作时，通入的保护气Ar流量为15～30L/min。
4.如权利要求1所述的LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，其特征在于,采用窄间隙热丝TIG工艺进行焊接时，选用直径为1.0mm，牌号为Inconel625的焊丝。
5.如权利要求1所述的LNG低温储罐9％Ni钢对接焊道的焊接方法，其特征在于，所述单层打底焊、底部加强焊、填充焊、盖面焊的厚度分别为3mm。
CN201510494183.1A 2015-08-12 2015-08-12 LNG低温储罐9%Ni钢对接焊道的焊接方法 Active CN106425018B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510494183.1A CN106425018B (zh) 2015-08-12 2015-08-12 LNG低温储罐9%Ni钢对接焊道的焊接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510494183.1A CN106425018B (zh) 2015-08-12 2015-08-12 LNG低温储罐9%Ni钢对接焊道的焊接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106425018A CN106425018A (zh) 2017-02-22
CN106425018B true CN106425018B (zh) 2019-08-02

Family

ID=58092524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510494183.1A Active CN106425018B (zh) 2015-08-12 2015-08-12 LNG低温储罐9%Ni钢对接焊道的焊接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106425018B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108788508A (zh) * 2018-07-27 2018-11-13 海洋石油工程股份有限公司 深水钢悬链线立管焊接的焊口结构
CN108788387A (zh) * 2018-07-27 2018-11-13 海洋石油工程股份有限公司 深水钢悬链线立管的焊接质量控制方法
CN109986176A (zh) * 2019-03-18 2019-07-09 中油（新疆）石油工程有限公司 9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺
CN114178660A (zh) * 2021-12-24 2022-03-15 唐山松下产业机器有限公司 Tig焊接方法及设备
CN115430892A (zh) * 2022-09-30 2022-12-06 中石化第四建设有限公司 一种lng低温储罐罐底边缘板焊接方法
CN115488472A (zh) * 2022-10-10 2022-12-20 中石化第四建设有限公司 一种lng低温储罐内罐纵缝焊接方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3300187B2 (ja) * 1995-03-03 2002-07-08 株式会社神戸製鋼所 ９％Ｎｉ鋼製被溶接材の狭開先ティグアーク溶接方法
JP2002018573A (ja) * 2000-07-03 2002-01-22 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 薄板自動溶接機
JP2003010968A (ja) * 2001-06-28 2003-01-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タンク側板の溶接施行法及びこれに用いられる内外面同時溶接装置
CN100450692C (zh) * 2006-08-25 2009-01-14 中国核工业第二三建设公司 大厚壁管道窄间隙全位置自动焊接方法及其制造的管道
CN101412136A (zh) * 2008-11-18 2009-04-22 上海市安装工程有限公司 大型液态天然气储罐焊接工艺方法
CN101850454A (zh) * 2009-03-31 2010-10-06 中国石油天然气管道局 一种大口径长输钢质管道焊接工艺
KR101582782B1 (ko) * 2010-12-22 2016-01-05 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 용접 솔리드 와이어 및 용접 금속
CN103612003B (zh) * 2013-11-30 2015-08-05 西安向阳航天材料股份有限公司 一种双金属复合管全自动对接焊工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN106425018A (zh) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106425018B (zh) LNG低温储罐9%Ni钢对接焊道的焊接方法
CN102941397B (zh) 一种镍基合金的钨极氩弧焊焊接方法
CN107717189B (zh) 一种三丝焊枪和多丝埋弧焊方法
CN101417364B (zh) 金属粉芯焊丝管道根焊半自动焊接方法
CN105127566B (zh) 大厚度碳钢‑不锈钢复合板的全焊透焊接方法
US8785806B2 (en) Submerged arc welding method with multiple electrodes for steel material
CN106695079B (zh) 双金属复合管的焊接方法
CN101774068A (zh) 不锈钢复合钢板埋弧焊焊接工艺
CN109108437B (zh) 一种x90管线钢管气保护药芯焊丝半自动焊方法
CN106903399B (zh) X80以上钢级的高强度管道半自动焊接方法
CN106825874B (zh) 一种埋弧焊单面焊双面成型工艺
CN108080773A (zh) 一种复合管的全位置超窄间隙高频热丝tig焊接方法
CN106903401A (zh) 倾斜位置埋弧焊焊接方法
CN106563868A (zh) 一种用于u肋板单元焊缝的双侧焊方法
CN111266709A (zh) 一种提高304ln奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法
CN108526662A (zh) 一种大口径镍基复合管x坡口免背面充氩焊接方法
CN111283308A (zh) 一种超低温304ln奥氏体不锈钢中厚板的全位置焊条电弧焊工艺
CN102581450A (zh) 多丝埋弧多层多道焊接工艺
CN102922086B (zh) 手工电弧焊打底层之字形灭弧法及其在q460高强钢对接平板焊接中的应用
CN106425041B (zh) LNG低温储罐9%Ni钢环向对接焊道的焊接方法
CN108067710B (zh) 一种10～18mm厚钢药芯焊丝高效双道埋弧焊工艺
CN104625359A (zh) Lng低温罐底板的焊接工艺
CN109986176A (zh) 9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺
CN111570979A (zh) 一种异种金属焊接试板的连接方法
CN105195866B (zh) 一种双金属复合管的管端全自动根焊方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant