CN116638178A - Lpg燃料罐用钢及其焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LPG燃料罐用钢及其焊接方法。属于新材料连接技术领域；所述LPG燃料罐用钢的主要化学成分包括：C、Mn、Si、P、S、Al、Ti、余量为Fe及附带杂质。本发明的焊接接头形式为对接，焊接位置为平焊，采用I型或Y型坡口，组对间隙0～1mm；本发明的焊接方法采用单丝单道双面埋弧自动焊，覆盖了LPG燃料罐用钢8～30mm厚度规格，用于LPG燃料罐用钢焊接，焊接接头的实际性能结果良好。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁新材料连接技术领域，涉及了LPG燃料罐用钢及其焊接方法。
背景技术
LPG，即液化石油气，LPG燃料罐用来储存通过加压、降温、液化得到的液化气体；LPG燃料罐用钢的化学成分简单，主要有C、Mn两种合金元素组成，依靠TMCP工艺来保障性能，缺少细晶强化元素，焊接难度大，需要根据不同的板厚制定不同的焊接工艺，保障-50°条件下的低温冲击韧性；在苛刻的使用条件下服役，焊缝及热影响区易出现低温脆性，焊接接头的冲击韧性难以保证，降低结构的整体性能，制定合理的埋弧焊焊接工艺方法对LPG燃料罐的安全性至关重要。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供了一种LPG燃料罐用钢及其焊接方法，解决了不同厚度规格LPG燃料罐用钢焊接问题，焊接接头力学性能优异，保障使用过程中安全性。
技术方案：本发明所述的LPG燃料罐用钢的焊接方法，所述LPG燃料罐用钢的化学成分百分比为：C：.065～0.085，Mn：1.48～1.56，Si：0.14～0.24，P：≤0.012，S：≤0.0030，Al：0.035～0.010，Ti：0.005～0.012，余量为Fe及附带杂质。
进一步的，其具体焊接方式如下：
所述焊接机头采用对接方式，组对间隙为0～1mm；
所述焊接方法采用埋弧自动焊的焊接方式；对于不同厚度的LPG燃料罐用钢，设计有不同的焊接参数。
针对不同的厚度，采用的是I型坡口或Y型坡口。
进一步的，在焊接过程中，针对厚度为8～15mm的钢板，使用的焊接材料是采用的焊丝牌号为A-3，φ为4.0mm，焊剂型号为S-787TB；
在焊接过程中，针对厚度为8～15mm钢板，开I型坡口。
进一步的，在焊接过程中，针对厚度为16～20mm的钢板，使用的焊接材料是采用的焊丝牌号为A-3，φ为4.8mm，焊剂型号为S-787TB；
针对厚度为16～20mm钢板，开Y型坡口，其坡口角度为50°。
进一步的，当板厚为8≤t≤15mm时，采用埋弧自动焊，其工艺参数包含：焊接电流450～770A，焊接电压32～37V，焊接速度39～55cm/min，层间温度＜200℃。
进一步的，当板厚为15＜t≤20mm时，采用埋弧自动焊，其工艺参数包含：焊接电流770～870A，焊接电压30～36V，焊接速度23～39cm/min，层间温度＜200℃。
有益效果：本发明与现有技术相比，本发明的特点是：采用本发明的焊接方法，解决了LPG燃料罐用钢的焊接问题，符合目前相关技术的标准要求，主要包括以下几个内容：1、针对8～20mm规格的LPG燃料罐用钢，设计了不同的坡口形式及焊接顺序，通过控制合适的焊接电流、焊接电压、焊接速度等参数，实现了对熔池体积和长度的控制，进而控制了每道次的填充量，具有良好的焊接效果；2、焊缝成型美观，未出现宏观缺陷，接头力学性能优良，-50°冲击韧性≥100J，远远大于要求的27J。
附图说明
图1是本发明第一、二实施例焊接接头的坡口示意图；
图2是本发明第一、二实施例的焊道的层数分布示意图；
图3是本发明第三实施例焊接接头的坡口示意图；
图4是本发明第三实施例的焊道的层数分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
如图所述，本发明提供了一种LPG燃料罐用钢及其焊接方法，所述LPG燃料罐用钢的化学成分百分比为：C：.065～0.085，Mn：1.48～1.56，Si：0.14～0.24，P：≤0.012，S：≤0.0030，Al：0.035～0.010，Ti：0.005～0.012，余量为Fe及附带杂质。
进一步的，所述焊接接头方式为对接，焊接方法为埋弧自动焊；针对不同板厚制定了不同的焊接工艺方法；
其中，采用的焊丝是牌号为A-3，板厚为8～15mm，φ为4.0mm，板厚为16～20mm，4.8mm，焊剂型号为S-787TB。
其中，当板厚为8～11mm的板子对接时，坡口形式为I型坡口，组对间隙为1mm；采用单丝单道双面埋弧自动焊，焊接层数为2层，具体的焊层布置及工艺参数如表1：
表1
其中，当板厚为12～15mm的板子对接时，坡口形式为I型坡口，组对间隙为1mm；采用单丝单道双面埋弧自动焊，焊接层数为2层，具体的焊层布置及工艺参数如表2：
表2
其中，当板厚为16～20mm的板子对接时，坡口形式为Y型坡口，组对间隙为1mm；采用单丝单道双面埋弧自动焊，焊接层数为2层，具体的焊层布置及工艺参数如表3：
表3
本发明焊前应检查坡口的完好性，包括坡口打磨，并对坡口采用火焰烘焙，钢板对接隔夜翻面焊接，焊前也应进行烘焙；焊接材料应保持干燥，S-78TB焊剂按规定的要求进行烘焙，随用随取，剩余焊剂应及时进烘箱烘焙。
本发明为板对接焊接，对接焊缝焊前应安装好引、熄弧板和相应的焊接见证板，引、熄弧焊缝长度应≥80mm；根据不同的板厚区间范围，对LPG燃料罐用钢，焊丝是牌号为A-3，板厚为8～11mm，φ为4.0mm，板厚为12～20mm，4.8mm，焊剂型号为S-787TB；采用单丝单道双面埋弧自动焊，组对间隙为1mm。
作为具体的实施例，具体实施方式如下：
实施例1
本实施例的LPG燃料罐用钢埋弧焊方法，采用丝单道双面埋弧自动焊，开I型坡口，板厚为8mm+8mm，尺寸为500mm×200mm×8mm，焊道设计为2层，具体的焊道布置、坡口形式及焊接参数如表1；
实施例2
本实施例的LPG燃料罐用钢埋弧焊方法，采用丝单道双面埋弧自动焊，开I型坡口，板厚为14mm+14mm，尺寸为500mm×200mm×14mm，焊道设计为2层，具体的焊道布置、坡口形式及焊接参数如表2；
实施例3
本实施例的LPG燃料罐用钢埋弧焊方法，采用丝单道双面埋弧自动焊，开Y型坡口，板厚为20mm+20mm，尺寸为500mm×200mm×20mm，焊道设计为2层，具体的焊道布置、坡口形式及焊接参数如表3；
针对LPG燃料罐用钢的不同厚度，按照本发明的技术方法进行焊接，其中坡口形式、焊道层数设计如图1-4所示。
性能测试
采用了常规的焊接工艺评定方法对实施例1-3焊接接头进行了力学性能测试，测试结果如表4所示。
表4焊接接头的性能
本发明的实施例效果如下：
在实施例1～3中，焊缝成型良好，经过超声波无损探伤，未发现内部缺陷焊接接头的评判标准：焊接接头最高硬度HV10≤350，焊接接头强度Rm490～610MPa，横向冲击功≥27J，延伸率≥21％，从表4中的测试数据可知，实施例1～3得到的焊接接头力学性能优良。
在本发明实施例1～3中，涉及到了8mm、14mm、20m三种不同规格，根据实绩焊接工艺评价，力学性能良好，可覆盖薄规格的LPG燃料罐用钢；依据实际检验，本发明能全面覆盖常用薄规格的LPG燃料罐用钢埋弧焊接，实际应用效果良好，且符合相关规范要求。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.LPG燃料罐用钢的焊接方法，其特征在于，所述LPG燃料罐用钢的化学成分百分比如下：C：.065～0.085，Mn：1.48～1.56，Si：0.14～0.24，P：≤0.012，S：≤0.0030，Al：0.035～0.010，Ti：0.005～0.012，余量为Fe及附带杂质。
2.如权利要求1所述的LPG燃料罐用钢的焊接方法，其特征在于，其具体焊接方式如下：
所述焊接机头采用对接方式，其组对间隙为0～1mm。
3.如权利要求2所述的LPG燃料罐用钢的焊接方法，其特征在于，
所述焊接方法采用埋弧自动焊的焊接方式。
4.如权利要求2所述的LPG燃料罐用钢的焊接方法，其特征在于，
针对不同的厚度，采用的是I型坡口或Y型坡口。
5.根据权利要求2所述的LPG燃料罐用钢的焊接方法，其特征在于，
在焊接过程中，针对厚度为8～15mm的钢板，使用的焊接材料是采用的焊丝牌号为A-3，φ为4.0mm，焊剂型号为S-787TB。
6.根据权利要求2所述的LPG燃料罐用钢的焊接方法，其特征在于，
在焊接过程中，针对厚度为8～15mm钢板，开I型坡口。
7.根据权利要求2所述的LPG燃料罐用钢的焊接方法，其特征在于，
在焊接过程中，针对厚度为16～20mm的钢板，使用的焊接材料是采用的焊丝牌号为A-3，φ为4.8mm，焊剂型号为S-787TB。
8.根据权利要求7所述的LPG燃料罐用钢的焊接方法，其特征在于，
针对厚度为16～20mm的钢板，开Y型坡口，其坡口角度为50°。
9.根据权利要求5所述的LPG燃料罐用钢的焊接方法，其特征在于；
当板厚为8≤t≤15mm时，采用埋弧自动焊，其工艺参数包含：焊接电流450～770A，焊接电压32～37V，焊接速度39～55cm/min，层间温度＜200℃。
10.根据权利要求7所述的LPG燃料罐用钢的焊接方法，其特征在于，
当板厚为15＜t≤20mm时，采用埋弧自动焊，其工艺参数包含：焊接电流770～870A，焊接电压30～36V，焊接速度23～39cm/min，层间温度＜200℃。
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