09MnNiDR低温钢的焊接工艺评定_龙本仁

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低温碳钢的焊接要点

低温碳钢的焊接要点

通常把-10--196。

C的温度范围称为〃低温〃(我国从-40。

C算起),低于-196。

C时称为〃超低温〃。

低温钢主要是为了适应能源、石油化工等产业部门的需要而迅速发展起来的一种专用钢。

低温钢要求在低温工作条件下具有足够的强度、塑性和韧性,同时应具有良好的加工性能,主要用于制造・20~・253。

C低温下工作的焊接结构,如贮存和运输各类液化气体的容器等。

1、焊接方法及热输入的选择常用的焊接方法有焊条电弧焊、埋弧自动焊、铝极氮弧焊、熔化极气体保护焊。

低合金低温用钢焊接时,为避免焊缝金属及近缝区形成粗大组织而尽量不摆动,采用窄焊道、多道多层焊,焊接电流不宜过大,宜用快速多道焊以减轻焊道过热,并通过多层焊的重热作用细化晶粒。

多道焊时,要控制道间温度,应采用小的热输入施焊,控制在20KJ∕cm以下。

如果需要预热,应严格控制预热温度及多层多道焊时的道间温度。

焊接线能量也叫焊接热输入,是单位长度焊缝得到的焊接电弧热量。

公式E=U∙I∕v(焦耳/厘米)其中U:电弧电压(伏特),I:焊接电流(安培),v:焊接速度(厘米/分)。

焊接线能量是影响焊接接机械头性能的重要因素。

当焊接电流、电弧电压增大时,焊接线能量增大,当焊接速度减小时,焊接线能量增大。

对于低温钢,焊接线能量过大,接头韧性的下降更为严重,使压力容器在低温状况下运行时易发生瞬间的破坏。

所以焊接时,要严格控制焊接电流、电弧电压、焊接速度,保证焊接接头的各项性能指标。

2、低温钢的焊接特点及其工艺措施低温钢由于含碳量低,其淬硬倾向和冷裂倾向小,具有良好的焊接性。

但是过大的焊接线能量会使焊缝及热影响区形成粗晶组织而使低温韧性大为降低,结构的突变及制造中的强力组对会使结构的局部产生高的应力,从而增大设备在低温状态下的脆性破坏。

为此,在焊接过程中应做到以下几点:⑴采用小的焊接线能量,最大限度的减少过热,防止在焊接接头上出现粗大的组织。

焊条电弧焊常采用12-15KJ∕cm,埋弧焊通常为20KJ∕cm o为此焊条电弧焊尽量不用φ5焊条,埋弧自动焊多选用φ3.2焊丝,焊条电弧焊每层约2mm,埋弧自动焊约2.5mm o⑵采用直焊道,多道快速压焊。

09MnNiDR钢制设备技术要求

09MnNiDR钢制设备技术要求

09MnNiDR钢制设备技术要求目录1.总则 (3)2.引用标准 (3)3.材料 (4)4. 制造 (8)5. 检验 (10)6.其他 (11)1 总则1.1 本技术要求适用于主要受压元件材料为09MnNiDR的设备的制造、检验和验收,且本技术要求仅考虑强度失效和低温脆断的失效模式,当设备存在其它失效模式时,还应补充相应的技术要求。

1.2 当本技术要求与标准、规范、图样要求矛盾时,应以严格者为准。

1.3 使用本技术要求时,可以根据工程项目的具体规定调整相应的技术指标,但不得低于标准、规范的最低要求。

2 引用标准TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》GB150.1~4-2011 《压力容器》GB/T228-2002 《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T229-2007 《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》GB/T232-1999 《金属材料弯曲试验方法》GB/T3077-1999 《合金结构钢》GB/T6394-2002 《金属平均晶粒度测定方法》GB/T5313-2010 《厚度方向性能钢板》GB/T2975-1998 《钢及钢产品力学性能实验取样位置及试样制备》GB/T10561-2005 《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》GB3531-2008 《低温压力容器用低合金钢钢板》及第1号修改单GB/T5118-1995 《低合金钢焊条》NB/T47009-2010 《低温承压设备用低合金钢锻件》NB/T47014-2011 《承压设备焊接工艺评定》NB/T47015-2011 《压力容器焊接规程》NB/T47016-2011 《承压设备产品焊接试件的力学性能检验》NB/T47018.1~7-2011 《承压设备用焊接材料订货技术条件》JB/T4730.1~6-2005 《承压设备无损检测》JB/T4711-2003 《压力容器涂敷与运输包装》HG/T20584-2011 《钢制化工容器制造技术规定》HG/T20585-2011 《钢制低温压力容器技术规定》ASME 锅炉和压力容器规范第II卷A和D部分及相关增补ASME SA-788 《钢锻件通用要求》3 材料3.1 09MnNiDR钢板除应满足GB3531-2008及第1号修改单的规定外,还应符合下述规定:3.1.1钢板应由电炉冶炼,并采用炉外精炼工艺。

低温压力容器用09MnNiDR钢板冲击韧性不合的原因分析及改进措施

低温压力容器用09MnNiDR钢板冲击韧性不合的原因分析及改进措施

1 . 2 交货状态 交货状态为正火 +回火。
的要求。按 舞钢现行 0 9 M n N i D R钢板 的工艺生
s c a n n i n g e l e c t r o n mi c os r c o p e a n d s p e c t o me r t e r na a l y s i s ,wh i c h a r e l a r g e i n c l u s i o n s o r s e v e e r s e g r e g a i t o n a t 1 / 2 p l a t e t ic h k n e s s nd a b a i n i t e h a r d p h a s e s t r u c t u e .C r o r r e c i t v e me a s u I . e s re a r a i s e d i n t h e es r p e c t s o f me l t i n g,c o n t r o l l e d ol r l i n g
S t e e l Pl a t e f o r Lo w Te mp e r a t u r e Pr e s s u r e Ve s s e l
C h e J i n f e n g , C h e n g B i n, Wu T a o a n d P a n g Hu i y o n g ( Wu y a n g I r o n a n d S t e e l C o . L t d )

a n d h e a t t r e a t me n t p r o c e s s e s ,l o w t e mp e mt  ̄e i mp a c t t o u g h n e s s o f s t e e l p l a t e i mp ov r e d w i t h a g o o d es r et .

09MnNiDR

09MnNiDR
ww ̄
. .
抗拉强度
m / MP a
4 7 1
断后伸长率
A ( %)
3 9 . 5
冲击 吸收能量
/ J( 一 7 0 ℃)
2 7 0、 2 9l 、2 4 9
2 . 实芯焊丝应用案例
目前 国 内 熔 化 极 气 体 保 护
表3试验用HS 0 9 Mn N i DR焊丝化学成分 ( 质量分数 ) ( %)
接 ,工作效率低 ,质量较差 ,为 此 ,需要采用效率更高 ,焊接 质
量 更 好 的 焊 接 方 法 。熔 化极 气体
保护 焊 在 压 力容 器 非 受 压 元件 之 间及 其 与受 压 元 件 之 间 的接 头 中 已广 泛 应 用 ,相 比 焊 条 电 弧焊 ,
( 2 )试 验 焊材
表4 试验用HS 0 9 Mn Ni DR 焊丝熔敷金属力学性能
屈服强度 R MP a
4 91
锈 钢 材 质 ,在 低温 钢 ,尤 其 是 0 9 Mn Ni DR 材质的焊接应用案例
较 少 ,我 公 司 使 用 哈 尔滨 焊 接 研
究所 生 产 的0 9 Mn Ni DR用 实芯 焊
其 化 学 成 分 和 力 学 性 能 如 表 1 和 表 2所 示 。 试 件 规 格 为
5 5 0 mm ×1 1 0 mm X 1 6 mm,两 块 试 板 组对 焊 接 。
顺序如图1 所示 ,焊接参数如表5
所 示 。焊 前 不 需 预 热 ,坡 口应 清
理 干 净 ,焊 接 采 用 多 层 多 道 焊 , 焊 丝微 摆动 ,控 制 层 间温 度 低 于
低温 设 备 。
0 . 0 7 0. 2 O

09MNNID

09MNNID

09MnNiD主要特性这种钢的性能优于30Mn2钢,淬透性较高,在水中临界淬透直径达8~22mm,可切削性良好,冷变形塑性及焊接性中等;另外钢在热处理时韧性减低不多,但却有相当高的强度和耐磨性,特别是水淬时仍有较高的韧性;但是此钢对白点敏感性大,热处理时有回火脆性倾向及过热敏感性。

应用举例:这种钢主要在调质状态下使用,用于制造要求高韧性和耐磨性的热冲压件;也可在正火或热轧供应状态下使用,如拖拉机的履带销等。

09MnNiD是什么钢材材料,标准是什么在《GB/T 3531-2008 低温压力容器用低合金钢钢板》中有09MnNiDR牌号,这类钢材一般轧后正火或正火+回火出厂,此时在-70°C的韧性指标:Kv2≥24J。

是比较常用的材料,常用做低温钢锻件,低温压力容器。

在GB150 也有。

09MnNiD用途制造在高速和高弯曲负荷工作条件下的轴和连杆、无冲击负荷的齿轮、水转子、离合器、高压容器盖板的螺栓等。

09MnNiD特性为从德国引进的钢号,是渗碳钢类,也可作调质钢用。

淬透性,热处理变形小,低温韧性好,切削加工性能良好,但焊接性较差。

09mnnid化学成分09MnNiD 主要化学成分如下:C 0.06~0.12Si 0.15~0.35Mn 1.20~1.60Cr ≤0.30Ni 0.45~0.85Cu≤0.25Nb≤0.050P≤0.020S≤0.0109mnnid钢管是属于什么标准09mnnid钢管是隶属于我们公司里边供不应求的低温容器管中诸多产品的其中一个,该钢管中的碳含量是所属钢管中的0.12%,硅的含量占比范围在0.15到0.35,该产品中锰的含量占比在1.15到1.50左右,磷含量的占比比前几个要少很多,它的占比在0.012%,而硫在该产品的占比比磷含量还要再少0.002%,也是该钢管中占比最少的一个他的占比在0.010%,铝在09MnD钢管中的含量占比在0.015%。

09MnNiD钢管知识了解篇河南钢达贸易有限公司现货库存专营:09MnNiD材质低温(-70°)合金钢管、钢板,弯头、法兰、三通大小头、图纸订做。

低温钢的焊接工艺

低温钢的焊接工艺

低温钢的焊接工艺1. 低温钢概述1) 对于低温钢的技术要求一般是:在低温环境下具有足够的强度和充分的韧性,具有良好的焊接工艺性能、加工性能和耐腐蚀性等。

其中低温韧性,即低温下防止脆性破坏发生和扩展的能力是最重要的因素。

所以,各国通常都规定出最低温度下的一定的冲击韧性值。

2)在低温钢成分中,一般认为,碳、硅、磷、硫、氮等元素使低温韧性恶化,其中磷的危害最大,所以在冶炼中应早期低温脱磷。

锰、镍等元素能使低温韧性提高。

每增加1%的镍含量,脆性临界转变温度约可降低20℃左右。

3) 热处理工艺对低温钢的金相组织和晶粒度有决定性影响,从而也影响钢的低温韧性。

经过调质处理后的低温韧性有明显的提高。

4) 根据热加工成型方式的不同,低温钢可分为铸钢和轧材两种。

根据成分和金相组织的区别,低温钢可分为:低合金钢、6%镍钢、9%镍钢、铬—锰或铬—锰—镍奥氏体钢以及铬—镍奥氏体不锈钢等。

低合金钢一般在一100℃左右的温区内使用,用于制造冷冻设备、运输设备、乙烯地上贮藏室和石油化工设备等。

在美国、英国、日本等国家,9%镍钢广泛应用于一196℃的低温结构上,如保存、运输液化沼气和甲烷的贮罐、贮存液氧、制造液氧和液氮的设备等。

奥氏体不锈钢是非常优良的低温用结构材料,它的低温韧性好、焊接性能优良、导热率低,在低温领域里得到广泛应用,用于液氢、液氧的运输罐车和贮罐等。

但是,由于它含铬、镍较多,因而比较昂贵。

2. 低温钢焊接施工概述选择低温钢的焊接施工方法和施工条件时,问题的焦点集中在这样两方面:防止焊接接头的低温韧性恶化,防止焊接裂纹发生。

1) 坡口加工低温钢焊接接头的坡口形式跟普通碳素钢、低合金钢或者不锈钢的并没有什么原则区别,可以按常规处理。

但是对9Ni刚来讲,坡口张角最好不小于70度,钝边最好不少于3mm。

所有低温钢材都可以用氧炔焰来切割。

只是在气割9Ni钢时切割速度要比气割普通碳素结构钢时稍稍放慢一些。

钢材厚度若超过100mm,气割前可将割口预热到150—200℃,但不得超过200℃。

09MnNiDR低温压力容器钢板的试验及焊接检验

09MnNiDR低温压力容器钢板的试验及焊接检验

( ) 电镜 扫 描 观 察 结 果 表 明 :典 型 的3 板 4 个
… … … … ●●●●●●●●●●-●_●●●… ● ● … … … … … ●●●_●●●●_●-●●-… … … … … ●… ●●●●_●●_●●●●_… … … … … ● ●… ●
( )0 Mn DR板 材 应 做 .O 3 9 Ni 7 ℃低 温 冲 击 实 验 ,3 试 样 的 平 均 冲 击 功 A > 7 ,允 许 1 试 个 Kv 4 J _ 个 样 不低 于3 J 3:
0 M n DR板 材 的 非 金 属 夹 杂 物 应 按 照 9 Ni G 0 6 .0 5 B1 5 12 0 进行 检 验 ,其脆 性 和 塑 性 非金 属 夹 杂 物 分 别 2 ,脆 性 和 塑 性 夹 杂 物 的 总 和 牛 35 级 . 级 ; 晶粒度 按 照GB T 3 42 0 进 行检 验 ,要求 在 / 6 9 —0 2 6 以上 。 级 1 . 2母材 低 温 冲击 性 能试 验 和试 样 断 口低 、高倍 检 验
( )板 材 应 逐张 进 行力 学 性 能试 验 ,冷 弯 试 4 验 为 10 8 。,不 裂 为合格 。
材 料 ,性 能特 殊 ,其 焊 接 特 点与 众 不 同 。本 文 以 某 工 程 项 目CO 吸 收塔 为 例 ,简 要 阐 述 低 温 材 料 : 的性 能及 可 能 的 改 良措 施 , 同 时着 重 说 明低 温 材 料 焊 接 检 验 的关 键 点和 控 制 措 施 。而 对 于 一 般 设 备 监 理 中 的控 制 ,如 进 度 、质 量 、投 资 、合 同 管 理 、信 息 管 理 及 组 织 协 调 和 设 备 通 用 的下 料 、组 对 、焊 接 、NDT WHT 、P 检验 等 不再 一一 赘述 。

09MnNiDR低温容器板,09MnNiDR钢板切割,09MnNiDR钢板规格尺寸

09MnNiDR低温容器板,09MnNiDR钢板切割,09MnNiDR钢板规格尺寸

09MnNiDR容器板,09MnNiDR钢板切割,09MnNiDR钢板规格尺寸
09MnNiDR是低温容器钢板,09MnNiDR钢板冲击温度是零下-70°,正火或者正火+回火交货状况。

09表示C含量在0.09%左右,Mn表示Mn含量在1%左右,Ni表示有微量的合金元素,一般在0.30以上算合金元素,需要表示出来。

"D"是低拼音的个字母,"R"是容拼音的个字母。

09MnNiDR钢板库存:#舞阳孙凡#
09MnNiDR钢板化学成分:
C:≤0.12
Si:0.15-0.50
Mn:1.20-1.60
Ni:0.3-0.8
Nb:≤0.04
Alt:≥0.020
P:≤0.020
S:≤0.008
09MnNiDR采用KR脱硫、顶底复合吹炼、RH真空处理和连铸全过程保护浇注等先进。

09MnNiDR可广泛用于石油、化工、电站、锅炉等行业,用于制作反应器、换热器、分离器、球罐、油气罐、液化汽罐、核能反应堆压力壳、锅炉汽包。

09MnNiDR钢板规格尺寸:
09MnNiDR 10*2500*12000
09MnNiDR 20*2500*12000
09MnNiDR 30*2500*12000
09MnNiDR 40*2500*12000
09MnNiDR 50*2500*12000
09MnNiDR 60*2500*12000
09MnNiDR 70*2500*12000
09MnNiDR钢板切割,09MnNiDR钢板数控切割,09MnNiDR钢板等离子切割,09MnNiDR钢。

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第卷第
期中国特种设

安全



`

I
D

低温

焊接工艺评




江西江联能源环保股
份有限公

江西

333




广核工程有限公



1
,
矛,

?l"
1
)

严格控制焊接线能量,最大限

的减少热输人,焊接时尽量采用
快速

多道焊。施焊时,控制道间温度在
9
0

-

11
0

之间并尽可能不连续施焊


制道间温度

2)为限制线能量,在焊材规
格上
,
选用的是功32mm、功4mm的焊

4
mm

焊丝。焊材在使用前严格按照

定要求进行烘干

3)对于对焊接线能量影响最大的2
2004
年,我公司承接了某公司的HZjS甲醇改扩
建工程中共计16台09MnNIDR钢低温压力容器的制造任务壁厚8一52mm产品类型既有反应塔也有换热器。由于关系到HZS/甲醇改扩建工程的质量和进度而且是我公司第一次承接这种材料的压力容器,故此对09MnNIDR进行了焊接工艺评定试验。个因素—电流和电压进行了适当的控制。相对于同规格的其它焊材焊接时所选用的焊接规范在焊
接09MnNIDR低温钢时则选用了较小的焊接规范

这样,通过控制焊接电流、电压和焊接速度从而达
到控制线能量的目的

109MnNIDR低温钢焊接工艺的确定09MnNIDR低温钢焊接要求高,焊接质量不易控制,其难点就在于焊缝和熔合线附近区域部位的低温冲击性能差很难得到较好的低温冲击韧性,从而无法保证焊接质量以及最终的产品质量。我公司承接的OgMnNIDR钢低温压力容器设计温度为一60一50℃,且要求焊接工艺评定试板和产品试板的焊缝金属和热影响区的低温夏比四型缺口)冲击试验温度为一70℃,3个试样的平均冲击值A二)24)(小试样的冲击功指标根据试样宽度按比例缩减)。由于以前国内使用09MnNIDR低温钢的厂家不多不少采用进口的焊材没有多少经验可以借鉴。考虑到产品设计单位指定采用W807iN焊条而且进口的焊材成本较高因此我们特意委托哈尔滨焊接研究所(以下简称哈焊所)在原有国标牌号的W707iN焊条的基础上研制出了在一70℃的低温时仍具有良好冲击韧性的W807iN焊条以及对应的埋弧自动焊用的焊丝H09MnNIDR、焊剂SJ208DR。随后我厂采购了OgMnNIDR钢板,利用这3种焊材,分别进行了2次焊条电弧焊和2次埋弧自动焊试验选定了焊材后,考虑到低温材料的焊接特点,采取了以下工艺措施以保证焊接质量。209MnNIDR低温钢焊接工艺评定试验在分析了焊接难点所在并制定了
相应的工
艺预防措施后结合厂内的实际情况按

J
B

4708一20
00
《钢制压力容器焊接工艺评定》

准进

行了2次焊接试验。一次在哈焊所,一次在厂内。评定
试验
结果如表1、表2所示

2
次试验后,我们发现了一些问题,也摸

出了

一些经验。随后,又针对产品,又进行了几次焊接工
艺评定试验。试验结果如表3所示

通过几次试验,我们逐渐掌握了09MnNIDR低
温钢的焊接性,总结了一些经验,归纳如下
:
l)wso7Ni、HogMnNIDR、sJZo8D
R
的性能是

合OgMnNIDR的焊接要求
的。用这些焊材来焊接
09
MnNIDR
低温钢,无论是手工焊,还是埋弧自动

都是可行的。试验结果,尤其是低温冲击性能都完

符合09MnNIDR低温钢的焊接要求

2)焊材在使用前要严格按照要求进行
烘干

中W807Ni焊条的烘干温度为350℃,SJ208DR焊剂

烘干温度为250~35
0

3)常温下09MnNIDR低温钢板厚6<3
o

nr
m
时不

需要预热,板厚占)30mm或环境温度太低
时,可以适

预热(选用的预热温度为
70一1
00

)

4)焊接过程要控制焊接线能量。第一次试验

,
中国特种设备安全第卷


表1第一次焊接试验记录在哈焊所进行
序号母材材嘿`焊接焊材材焊接热处理全焊缝拉伸一℃冲
击功平均


o
j


法牌号
位置置
夕仔犷焊缝热影响

lnW认
i

平位位消


o

n
Wli平位消应力
l1

注:此次试验加工的试样的机械性能试验在哈尔滨锅炉
厂进

表第二次焊接试验记录在本厂进行
序号母材嘿`焊接焊材材焊接」出人卜用焊接接头拉伸伸

冲击功平均值


法牌号号位置

尹汽奢
洲上二壬,
/MPaa了MPa吕少%焊缝缝热影响

lOgMnNIDR222SMAWW807Nii平位位消应力力532290082666800888433
535
209MnNIDRR222SAWH09MnNIDR平位位消应力力5555260025882466262224882688
SJ208DR
55
2

表3焊接工艺评定试验记录(在本厂进行
)
序号母材规格/焊接接焊材焊接接热处理焊接接头拉伸伸一70℃冲击功平均值
AK、J

J

IIUll
方法牌号号位置

a
了MPa仔JMPa6穿%焊缝热影响

l09MnNIDRl8SAWH09MnNIDRR平位正火+51523441588210016882321844
SJ208DRR消应力力
5122

209MnNIDR522SAWHOgMnNIDRR平位位正火十496621442666280021020002300
SJ208D
R
消应力

4722072111221

309MnNIDRR344SA明H09MnNIDRR平位位消应力力5433222220718001900210200
SJ
208DRR
5266

409MnNIDR522SMAWW807Ni平位位消应力力4788278826882721800!92212
475207721662055

选用的焊条电弧焊的焊接电流比第二次时选用的
要低40~SOA,电压则变化不大,所得到的试样的低温冲击功平均值也相对要高些。电流的大小直接影响了焊接线能量的大小,从而对焊缝及热影响区的低温冲击性能有很大的影响。所以在后面的焊接工艺评定试验中,又适当降低了焊接电流而焊缝和热影响区的低温冲击功平均值也有明显提高。5)对于道间温度控制,第一次试验时,对道间温度控制在90一110℃,以后试验时,道间温度控制在100一150℃,而所有试验结果数据变化并不是很明显,这说明,道间温度控制在90一150℃范围内是可行的。6)第一次试验时,选用的热处理温度为620士巧℃以后试验时,根据BJ理4709一2000《钢制压力容器焊接规程》的推荐,选用温度为560士20℃。而所有的试验结果都是合格的这说明JBT/4709一200上推荐的温度是合适的,在选用热处理温度时只要满足标准推荐的温度即

3

l)采用WSO7Ni、H09MnNIDR、SJZo8DR
等焊材
来焊接09MnNIDR钢,得到的焊接接头的焊缝及热
影响区均具有良好的低温冲击性能,其低温冲击功
符合要求,可以替代进口焊材使


2)焊接线能量的大小对焊接接头的低温冲
击性
能有很大的影响,在焊接过程中要严格控制焊接

艺参数,尽量降低焊接线能

3)JB理4709一2000上推荐的09MnNIDR
低温钢
焊后热处理温度是合适的只要选用的热处理规范
不低于上面推荐的要求,则对焊接接头的性能没有
明显的影响。(收稿日期
2006一01一04
)

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