CN115229312A - 06Ni9DR钢35kJ/cm大热输入埋弧焊方法 - Google Patents
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Abstract
06Ni9DR钢35kJ/cm大热输入埋弧焊方法，06Ni9DR钢板材化学成份质量百分数为C=0.04%~0.10%，Si=0.10%~0.35%，Mn=0.30%~0.80%，Ni=8.50%~9.50%，P≤0.010%，S≤0.003%，Cr≤0.25%，Cu≤0.35%，Alt≤0.015%，Nb≤0.08%，V≤0.010%，Mo≤0.08%，焊接工艺步骤包括坡口预加工、预热、焊接，使用的焊接材料采用日本神钢公司直径为Φ2.4mm的US‑709S焊丝、PFN‑3焊剂或直径为Φ3.2mm的ERNiCrMo‑4焊丝及配套焊剂。板厚25~50m焊接接头的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能良好，满足钢结构件的制作要求，特别是在35kJ/cm大热输入条件下焊接试样横向弯曲性能满足弯曲180°要求。
Description
技术领域
本发明技术属于冶金技术领域，涉及06Ni9DR钢的一种35kJ/cm大热输入埋弧焊方法。
背景技术
随着现代工业的发展，能源的消耗越来越集中在清洁、方便、高效的优质能源天然气上，这在很大程度上弥补了石油资源的不足，保证了能源供应的多元化，对提高环境质量起到重要的作用。但天然气资源绝大部分远离主要消耗地区，因此天然气的储存和运输成为需要解决的重要问题。如果将天然气变成液态即液化天然气，体积就能缩小600倍，这就能将天然气的运输和储存成本大大降低，但对液化天然气储存设备的需求也将增加。
06Ni9DR钢具有低温韧性好、强度高的特点，适合用来建筑大型LNG低温储罐。但需要
采用35kJ/cm大热输入埋弧焊焊接工艺试验与评定，焊接接头的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能良好，才能满足大型LNG低温储罐建筑要求。但现有技术目前还不成熟和稳定。
发明内容
本发明旨在提供06Ni9DR钢的一种35kJ/cm大热输入埋弧焊方法，能在35kJ/cm大热输入埋弧焊条件下通过控制层间温度不大于100℃保证焊缝质量，提高生产效率。
本发明的技术方案：
06Ni9DR钢一种35kJ/cm大热输入埋弧焊方法，06Ni9DR钢板材化学成份质量百分数为C=0.04%~0.10%，Si=0.10%~0.35%，Mn=0.30%~0.80%，Ni=8.50%~9.50%，P≤0.010%，S≤0.003%，Cr≤0.25%，Cu≤0.35%，Alt≤0.015%，Nb≤0.08%，V≤0.010%，Mo≤0.08%，焊接工艺步骤包括：
（1）坡口预加工：焊接坡口形式为直边单V型，一侧坡口角度40~45°，一侧坡口角度90°，钝边0~1mm；
（2）预热：焊接前进行预热，预热温度≥50℃，预热采取电加热法；
（3）焊接：采用埋弧焊焊接工艺，板厚25mm的焊接1~6道次，板厚25~50mm的焊接1~16道次，层间温度50~100℃，焊接极性为交流；其中第1 道次焊接电流320~340A、电压29~31V、焊接速度38-40cm/min，线能量14~16kJ/cm，第2 道次焊接电流450~470A、电压32~34V，焊接速度36~38cm/min，线能量24~26kJ/cm，第3~16道次焊接电流540~560A、电压32-34V、焊接速度30~32cm/min，线能量35~36kJ/cm。
所述步骤（3）使用的焊接材料采用日本神钢公司直径为Φ2.4mm的US-709S焊丝、PFN-3焊剂或直径为Φ3.2mm的ERNiCrMo-4焊丝及配套焊剂。
本发明的有益效果：本发明通过对06Ni9DR钢板进行了焊接性试验，采用35kJ/cm大热输入埋弧焊焊接工艺评定试验，通过控制层间温度不大于100℃，焊接接头的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能良好，满足大型LNG低温储罐建筑要求。特别是在35kJ/cm大热输入条件下焊接试样横向弯曲性能满足弯曲180°要求。
附图说明
图1为25mm焊接接头组对要求图。
图2为50mm焊接接头组对要求图。
图3为25mm焊缝示意图。
图4为50mm焊缝示意图。
具体实施方式
下面用实施例说明。
实施例1：
06Ni9DR钢一种35kJ/cm大热输入埋弧焊方法，试验用06Ni9DR钢板为25mm。钢板的化学成份见表1；交货状态为QT，板材力学性能见表4；包括以下步骤：
（1）坡口预加工：焊接坡口形式为直边单V型，一侧坡口角度40~45°，一侧坡口角度90°，钝边0~1mm；
（2）预热：焊接前应进行预热，预热温度为≥50℃，预热采取的方式为电加热法；
（3）焊接：采用埋弧焊焊接工艺，焊接工艺参数如表2；焊接材料采用日本神钢公司直径为Φ2.4mm的US-709S焊丝、PFN-3焊剂；焊接接头组对图如图1，焊缝示意图如图3。
实施例2：
06Ni9DR钢一种35kJ/cm大热输入埋弧焊方法，试验用06Ni9DR钢板为50mm，钢板的化学成份见表1，交货状态为QT。包括以下步骤：
（1）坡口预加工：焊接坡口形式为直边单V型，一侧坡口角度40~45°，一侧坡口角度90°，钝边0~1mm；
（2）预热：焊接前应进行预热，预热温度为≥50℃，预热采取的方式为电加热法；
（3）焊接：采用埋弧焊焊接工艺，焊接工艺参数如表2；焊接材料采用伊萨公司直径为Φ2.4mm的 OK Autrod NiCrMo-4焊丝及配套焊剂OK FLUX 10.90；焊接接头组对要求图如图3，焊缝示意图如图4。
对实施例1、实施例2的样品进行的各种试验、检测：
1.试板探伤：焊接试板经外观检验合格后，按GB/T 11345 标准进行超声波检验。结果见表3。
2.焊接接头力学性能：
（1）焊接接头拉伸试验：本试验采用全厚度拉伸，取两个位置，拉伸试验结果分别列于表5。
（2）弯曲试验：本试验试样横向取样，4件侧弯试样，采用侧弯试验：d=50mm，弯曲角度为180°，试验在室温下进行，试验后，用肉眼检查试样弯曲部分外侧没有出现裂纹或起层等缺陷，试验合格。试验结果分别列于表6。
（3）冲击试验：冲击试样采用标准的夏比V型缺口。本试验在接头焊缝中心、热影响区取冲击样，冲击试验温度采用-196℃。冲击试验结果分别列于表7中。
表1 板材化学成份质量百分数（%）
表2 焊接工艺参数
表3 探伤结果
表4 板材力学性能
表5 接头拉伸结果
表6 对接接头弯曲结果
表7 接头不同位置试件冲击结果
试验结论：通过对上述06Ni9DR钢板进行了35kJ/cm大热输入埋弧焊焊接工艺试验，结果表明焊接接头的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能良好，均满足规范要求。
Claims (2)
1.06Ni9DR钢35kJ/cm大热输入埋弧焊方法，其特征在于：06Ni9DR钢板材化学成份质量百分数为C=0.04%~0.10%，Si=0.10%~0.35%，Mn=0.30%~0.80%，Ni=8.50%~9.50%，P≤0.010%，S≤0.003%，Cr≤0.25%，Cu≤0.35%，Alt≤0.015%，Nb≤0.08%，V≤0.010%，Mo≤0.08%，焊接工艺步骤包括：
（1）坡口预加工：焊接坡口形式为直边单V型，一侧坡口角度40~45°，一侧坡口角度90°，钝边0~1mm；
（2）预热：焊接前进行预热，预热温度≥50℃，预热采取电加热法；
（3）焊接：采用埋弧焊焊接工艺，板厚25mm的焊接1~6道次，板厚25~50mm的焊接1~16道次，层间温度50~100℃，焊接极性为交流；其中第1 道次焊接电流320~340A、电压29~31V、焊接速度38-40cm/min，线能量14~16kJ/cm，第2 道次焊接电流450~470A、电压32~34V，焊接速度36~38cm/min，线能量24~26kJ/cm，第3~16道次焊接电流540~560A、电压32-34V、焊接速度30~32cm/min，线能量35~36kJ/cm。
2.根据权利要求1所术的06Ni9DR钢35kJ/cm大热输入埋弧焊方法，其特征在于：所述步骤（3）使用的焊接材料采用日本神钢公司直径为Φ2.4mm的US-709S焊丝、PFN-3焊剂或直径为Φ3.2mm的ERNiCrMo-4焊丝及配套焊剂。
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