低温钢
低温钢的焊条选用
低温钢的焊条选用蚇1、对低温钢的认识：薈●用于制造-20～-253℃低温下工作的焊接结构的专用钢材，称为低温钢。
肂●低温钢的分类：根据化学成分和组织特点，分为三大类：蚃▲低合金铁素体型低温钢：含合金元素总量不超过5%。
组织为铁素体加少量珠光体，在-40～-110℃范围内使用。
螇■举例：低合金低温钢16MnDR（-40 ℃）、低温碳钢ASTMA333Gr6（-45 ℃）、3.5Ni钢ASTMA333Gr3（-100 ℃）等。
螅▲中合金低碳马氏体型低温钢：合金元素含量大于5-10%。
组织与热处理方法有关：淬火后的组织为低碳马氏体；正火后的组织为低碳马氏体、铁素体及少量奥氏体；回火后的组织为含镍铁素体和少量富碳奥氏体。
螄☆典型钢种有9Ni钢：回火后的组织使9Ni钢在-196℃低温下仍具有优良的低温韧性。
莂▲高合金奥氏体型低温钢：合金元素总含量大于10%，组织为奥氏体，在-196～-269℃的低温下仍保持相当高的韧性。
袇■举例：1Cr18Ni9Ti等。
薇2、低温钢结构发生脆性断裂的必要条件：羇（1）必须具备由外载荷及残余内应力引起的一定应力水平；蚂（2）由结构、材料、制造缺陷引起的缺口效应，其中由焊接而引起的缺陷（几何的或冶金的）往往是脆断的裂源。
葿（3）设备和管道的工作温度低于材料的脆性转变温度羈3、低合金低温钢的焊接特点：蒅（1）不含镍低温钢：由于其含碳量低、其他合金元素也不高，淬硬和冷裂倾向小，具有良好的焊接性。
一般可不采用预热，但应避免在低温下施焊。
莁（2）含镍低温钢：由于添加了镍，增大了钢的淬硬性，但不显着，冷裂倾向不大。
当板厚较大或拘束较大时，应采用适当预热。
葿◇虽然镍可能增大热裂倾向，但是严格控制钢及焊接材料中的C、S、P含量，以及采用合理的焊接工艺，增大焊缝成形系数，可以避免热裂纹。
荿★特别提醒：低温下使用的焊接结构易于发生脆性断裂。
所以保证焊缝和粗晶区的低温韧性是低温钢焊接时的技术关键。
16mndr低温钢标准
16mndr低温钢标准摘要：1.低温钢概述2.16MnDr低温钢的性能特点3.16MnDr低温钢的应用领域4.16MnDr低温钢的制造与加工5.16MnDr低温钢的焊接技术6.16MnDr低温钢的检验与质量控制7.我国16MnDr低温钢标准的发展现状与展望正文：一、低温钢概述低温钢是指在-196℃以下的低温环境下，具有良好力学性能和耐低温腐蚀的钢材。
低温钢主要应用于液化天然气（LNG）、液化石油气（LPG）、乙烯、丙烯等低温设备的制造。
二、16MnDr低温钢的性能特点16MnDr低温钢是我国自主研发的一种低温钢，具有以下性能特点：1.良好的低温韧性：16MnDr在-196℃以下的低温环境下，具有良好的低温韧性，抗拉强度≥485MPa，断裂韧性KIC≥60MPa·m1/2。
2.较高的强度：在常温下，16MnDr钢的抗拉强度为485-650MPa，屈服强度为295-360MPa。
3.良好的耐腐蚀性能：16MnDr低温钢在低温环境下，具有较低的腐蚀速率，适用于各种低温腐蚀环境。
4.良好的焊接性能：16MnDr低温钢具有较高的焊接性能，可采用各种焊接方法进行焊接。
三、16MnDr低温钢的应用领域16MnDr低温钢广泛应用于液化天然气（LNG）、液化石油气（LPG）、乙烯、丙烯等低温设备的制造，如储罐、管道、阀门等。
四、16MnDr低温钢的制造与加工16MnDr低温钢的制造与加工要求较高，需要严格控制冶炼、轧制、热处理等工艺参数，以确保钢板的低温性能。
五、16MnDr低温钢的焊接技术16MnDr低温钢的焊接技术要求较高，应采用合适的焊接工艺和焊接材料，以保证焊接接头的低温性能和力学性能。
六、16MnDr低温钢的检验与质量控制为确保16MnDr低温钢的质量，应进行全面的检验，包括化学成分、力学性能、低温韧性、焊接性能等。
七、我国16MnDr低温钢标准的发展现状与展望我国16MnDr低温钢标准逐渐完善，目前已有相应的国家标准和行业标准。
低温钢的焊接
低温钢的焊接通常把-10~-196℃的温度范围称为“低温”（我国从-40℃算起），低于-196℃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℃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。
低温钢的分类、成分及性能1.低温锅的分类（1）按使用温度等级分类分为-10~-40℃、-50~-90℃、-100~-120℃和-196~-273℃等级的低温钢。
（2）按合金含量和组织分类分为低合金铁素体低温钢、中合金低温钢和高合金奥氏体低温钢。
（3）按有无镍、铬元素分类分为无镍、铬低温钢和含镍、铬低温钢。
（4）按热处理方法分类分为非调质低温钢和调质低温钢。
2.低温钢的化学成分和组织（1）低合金低温钢（无Ni低温钢）铝镇静Mn-Si低温钢是先用Mn 、Si进行脱氧，再用铝进行强烈脱氧的优质钢种。
该钢正火处理或淬火+回火处理可细化晶粒，明显提高其低温韧性，多用于一4O℃以上的结构。
低合金铁素体低温钢是在Si-Mn优质钢基础上，加人少量合金元素（如Nb、V 、Ti、Al 、Cu、RE等）得到的低温钢组织为铁素体加少量珠光体。
其中Mn、Ni以及能促使晶粒细化的微量元素都有利于提高低温韧性。
为了保证良好的综合力学性能和焊接性，一般要求低C和低S、P。
这种钢具有高的塑性和韧性，多用于-50℃以上的结构。
（2）中合金低温钢（含Ni低温钢）合金元素总的质量分数为5%~10%，其组织与热处理工艺有关。
其中5NI钢、9Ni钢是典型的中合金低温钢。
Ni是发展低温钢的一个重要元素。
为了提高钢的低温性能，可加人Ni元素，形成含Ni的铁素体低温钢。
在提高Ni的同时，应降低含碳量和严格限制S、P 含量及N、H、O的含量，防止产生时效脆性和回火脆性等。
这类钢的热处理条件为正火、正火十回火和淬火+回火等。
低温钢焊条选用及说明
J556Ni、W607H J557Ni、W606Ni J556Ni、W606Ni
C
Mn
Si
0.12 0.60-1.60 0.9
0.12 1.25
0.908 0.40-1.40 0.5
0.1
1.25
0.6
0.1
1.25
0.6
0.1
1.6
0.6
P
0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03
E5015-N5 W807
低氢钠型，直流反接
500 E5016-N5 W806Ni E5018-N5 W806Fe
低氢钾型，交直流两用。 铁粉低氢钾型，交直流两 用，高效焊接。
E5015-N7 W107
低氢钠型，直流反接
500 E5016-N7 W106Ni E5018-N7 W106Fe
低氢钾型，交直流两用。 铁粉低氢钾型，交直流两 用，高效焊接。
680 ENi6620 Ni327
低氢钠型，直流反接
三、焊条化学成份及力学性能：
见表 2 及表 3。
表 2：焊条熔敷化学成份
焊条型号
对应牌号
E5015-N1 E5016-N1 E5028-N1
E5018-N2
E5515-N3 E5516-N3 E5516-3N3
J507R、W607 J506R J506FeR
E5518-N3 J556NiFe、W606Fe 0.1
1.25
0.6 0.03 0.03 1.1-2.0
E5015-N5 E5016-N5 E5018-N5 E5015-N7 E5016-N7 E5018-N7
ENi6620
W807 W806Ni W806Fe W107 W106Ni W106Fe
低温钢定义
低温钢定义低温钢是一种能够在极低温度下工作的特殊钢材。
在一些特定的工业领域中，需要使用到低温钢，以保证设备在极寒环境下的正常运行。
本文将从低温钢的特性、应用领域和制造工艺等方面进行介绍。
低温钢具有良好的抗冷脆性。
在极低温度下，普通钢材容易出现冷脆断裂的问题，而低温钢通过添加合适的合金元素，使其具备了较好的韧性和抗冷脆性。
这使得低温钢能够在低于零下50摄氏度甚至更低的温度下保持较好的力学性能，不易发生断裂。
低温钢具有较高的耐蚀性。
在一些特殊的工业环境中，如深海油田、天然气输送管道等，低温钢需要长时间暴露在潮湿的环境中。
因此，低温钢需要具备较好的耐腐蚀性，以保证其长期稳定的工作性能。
通过合理的合金设计和表面处理，低温钢能够有效抵御腐蚀和氧化。
低温钢的应用领域非常广泛。
首先是石油和天然气工业。
在石油和天然气的开采、储存和输送过程中，经常需要使用到低温钢制造的设备和管道。
由于这些设备需要在极寒的环境下工作，低温钢的优异性能能够保证设备的安全可靠。
其次是航空航天领域。
在航空航天器的制造过程中，低温钢被广泛应用于制造燃气涡轮发动机、推力器和液氧燃料储存罐等。
低温钢能够在极低温度下保持较好的力学性能，同时具备较高的耐腐蚀性，能够满足航空航天器对材料性能的苛刻要求。
低温钢还被广泛应用于核能领域。
在核电站的建设和运行过程中，低温钢被用于制造核反应堆压力容器和核燃料储存罐等关键设备。
低温钢能够在高辐射环境和低温条件下保持稳定的性能，确保核设施的安全运行。
关于低温钢的制造工艺，首先需要选择合适的材料成分。
通过添加合适的合金元素，可以提高钢材的强度和耐蚀性。
其次，需要进行适当的热处理。
低温钢制品在制造过程中需要进行退火和淬火处理，以提高材料的韧性和硬度。
最后，需要进行表面处理。
表面处理可以提高低温钢的抗腐蚀性能，延长其使用寿命。
低温钢作为一种特殊的钢材，在特定的工业领域中具有重要的应用价值。
其良好的抗冷脆性和耐腐蚀性使得低温钢能够在极寒环境下保持较好的力学性能和稳定的工作状态。
低温钢焊条型号
低温钢焊条型号低温钢焊条型号是焊接低温钢材时使用的一种特殊焊接材料。
低温钢是指在低于零摄氏度的环境下工作的钢材，通常用于制造储罐、管道、船舶等需要抵御低温环境的设备。
低温钢焊条的选择对于焊接工艺的质量和设备的安全性至关重要。
一种常用的低温钢焊条型号是E8018-C1。
这种焊条适用于焊接低合金钢，具有良好的焊接性能和机械性能。
它的焊缝韧性好，抗裂性能强，能够满足低温环境下的使用要求。
E8018-C1焊条的焊接电流较大，适用于焊接较厚的低温钢板。
另一种常用的低温钢焊条型号是E9018-G。
这种焊条适用于焊接普通低合金钢，具有较高的强度和耐冲击性。
它的焊缝韧性好，焊接后的金属组织致密，能够有效防止低温钢材的冷脆现象。
E9018-G 焊条的焊接电流适中，适用于焊接各种低温钢构件。
还有一种常用的低温钢焊条型号是E11018-M。
这种焊条适用于焊接高强度低合金钢，具有良好的抗拉强度和韧性。
它的焊接热影响区较小，能够保持焊接接头的力学性能。
E11018-M焊条的焊接电流较大，适用于焊接较厚的低温钢构件。
选择合适的低温钢焊条型号需要根据具体的焊接材料和焊接要求来确定。
一般来说，焊接低温钢材时，应选择具有良好韧性和抗裂性能的焊条。
此外，还需要根据焊接材料的厚度和焊接位置来确定焊接电流和焊接工艺。
在焊接过程中，还需要控制好焊接参数和热输入，以确保焊接接头的质量和性能。
低温钢焊条是焊接低温钢材时的重要焊接材料。
选择合适的低温钢焊条型号对于焊接质量和设备安全性至关重要。
在选择和使用低温钢焊条时，需要根据具体的焊接要求和材料特性来确定，同时注意控制好焊接参数和热输入，以确保焊接接头的质量和性能。
低温钢
低温钢概述低温用钢的种类、成分及性能低温用钢分4个温度级别：－20～40℃、－50～80℃、－100～110℃、－196～269℃。
主要用于液化石油气及液化天然气等的贮存运输容器，以及海洋石油工程结构等。
1．中合金低碳马氏体型低温钢合金元素总含量5％～10％，组织取决于热处理制度。
9Ni钢为典型钢种，有两种常用热处理制度，一种是900℃正火加790℃正火加570℃回火；另一种是800℃水淬加570℃回火。
淬火后组织为低碳马低体，正火后组织为低碳马氏体加铁素体加少量高碳奥氏体。
9Ni钢在－196℃低温下具有优良的韧性。
磷会增9Ni钢回火脆性的敏感性，应严格控制。
5Ni钢主要通过化学成分的最佳化以及三级热处理方法来控制组织，使之在－162℃乃至－196℃低温下具有与9Ni钢相近的强度和韧性。
2．高合金奥氏体型低温钢合金元素总含量＞10％，组织为奥氏体，具有极为优良的低温韧性，在－196～296℃低温下仍保持相当高的韧性。
含铬镍奥氏体型低温钢含Cr18%和Ni9%，无铬镍奥氏体型低温钢含M23%～26％，A1%～4%，两者的低温钢韧性相近。
一般均在固溶处理后使用。
低温钢锻件表11-1 中国常用钢号(一）20D 钢锻件表11-2 钢的化学成分表11-3 钢锻件的常温拉伸和低温冲击性能表11-4 钢锻件的许用应力（二）16MnD 钢锻件表11-5化学成分表11-6 钢锻件的常温拉伸和低温冲击性能表11-7 钢锻件的许用应力（三）09Mn2VD 钢锻件表11-8化学成分表11-9 钢锻件的常温拉伸和低温冲击性能表11-10 钢锻件的许用应力（四）09MnNiD 钢锻件表11-11化学成分表11-12 钢锻件的常温拉伸和低温冲击性能表11-13 钢锻件的许用应力（五）16MnMoD 和20MnMoD 钢锻件表11-14 钢的化学成分表11-15 钢锻件的常温拉伸和低温冲击性能表11-16 钢锻件的许用应力（六） 08MnNiCrMoVD 钢锻件表11-17化学成分表11-18 钢锻件的常温拉伸和低温冲击性能表11-19 钢锻件的许用应力（七）10Ni3MoVD 钢锻件表11-20化学成分表11-21 钢锻件的常温拉伸和低温冲击性能表11-22 钢锻件的许用应力低温钢板(一)16MnDR钢板(二)09Mn2VDR钢板(三)15MnNiDR钢板（四）09MnNiDR钢板(五)07MnNiCrMoVDR钢板。
低温钢的焊接工艺
低温钢的焊接工艺
低温钢的焊接工艺需要注意以下几点：
1. 焊接前要对焊接材料进行预热处理，提高材料的塑性和韧性，避免焊接时产生裂纹。
2. 选择适合的焊接电极和焊接方法，通常采用手工电弧焊、气体保护焊或者埋弧焊等方法。
3. 控制焊接参数，包括焊接电流、电压、焊接速度等，以确保焊接质量。
4. 对焊接后的材料进行后处理，包括退火、冷却等，以消除残留应力，提高材料的强度和韧性。
需要注意的是，低温钢的焊接过程中要避免出现裂纹和氢致炸裂等问题，这需要在焊接工艺上进行严格控制。
同时，要根据具体的应用要求选择适当的焊接材料和焊接方法，以确保焊接接头的质量和可靠性。
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低温钢
适于在0℃以下应用的合金钢。
能在-196℃以下使用的，称为深冷钢或超低温钢。
低温钢主要应具有如下的性能：①韧性－脆性转变温度低于使用温度；②满足设计要求的强度；
③在使用温度下组织结构稳定；④良好的焊接性和加工成型性；⑤某些特殊用途还要求极低的磁导率、冷收缩率等。
低温钢按晶体点阵类型一般可分为体心立方的铁素体低温钢和面心立方的奥氏体低温钢两大类。
铁素体低温钢一般存在明显的韧性－脆性转变温度，当温度降低至某个临界值（或区间）会出现韧性的突然下降。
附图表示含碳 0.2％碳钢冲击值与温度的关系,其转变温度在-20℃左右。
因此，铁素体钢不宜在其转变温度以下使用，一般需加入Mn、Ni等合金元素，降低间隙杂质，细化晶粒，控制钢中第二相的大小、形态和分布等,使铁素体钢的韧性-脆性转变温度降低（见金属的强化）。
铁素体低温钢按成分分为三类：①低碳锰钢(C0.05～0.28％,Mn0.6～2％)。
使Mn/C≈10，降低氧、氮、硫、磷等有害杂质，有的还加入少量铝、铌、钛、钒等元素以细化晶粒。
这类钢最低使用温度为－60℃左右。
②低合金钢。
主要有低镍钢(Ni2～4％)、锰镍钼钢(Mn0.6～1.5％,Ni0.2～1.0％，Mo0.4～0.6％，C≤0.25％)、镍铬钼钢 (Ni0.7～3.0％，Cr0.4～2.0％，Mo0.2～0.6％，C≤0.25％)。
这些钢种的强度高于低碳钢，最低使用温度可达-110℃左右。
中国研制了几种节镍的低温用低合金钢如09Mn2V等。
③中（高）合金钢。
主要有 6％Ni钢、9％Ni钢、36％Ni钢，其中9％Ni钢是应用较广的深冷用钢。
这类高镍钢的使用温度可低至-196℃。
奥氏体低温钢具有较高的低温韧性，一般没有韧性－脆性转变温度。
按合金成分不同，可分为三个系列：①Fe-Cr-Ni系。
主要为18-8型铬镍不锈耐酸钢。
这种钢低温韧性、耐蚀性和工艺性均较好，已不同程度地应用于各种深冷(-150～269℃)技术中。
②Fe-Cr-Ni-Mn和Fe-Cr-Ni-Mn-N 系。
这类钢种以锰、氮代替部分镍来稳定奥氏体。
氮还有强化作用，使钢具有较高的韧性、极低的磁导率和稳定的奥氏体组织，适用于作超低温无磁钢（即材料的磁导率很小）。
如0Cr21Ni6Mn9N和0Cr16Ni22Mn9Mo2等在-269℃作无磁结构部件。
③Fe-Mn-Al系奥氏体低温无磁钢。
是中国研制的节约铬、镍的新钢种，如15Mn26Al4等可部分代替铬镍奥氏体钢,用于-196℃以下的极低温区。
如能改善这种钢的抗化学腐蚀能力，还可扩大其应用范围。
使用范围低温钢在石油气深冷分离设备中，绝大部分的最低使用温度为-110℃,个别设备中达-150℃,可分别采用低合金钢、3～6％镍钢或 9％镍钢。
在空气分离设备中，最低工作温度达-196℃,一般采用9％镍钢或奥氏体低温钢。
工作温度为-253℃的液氢生产、贮运设备，工作温度为-269℃的液氦设备，均应采用组织结构稳定的奥氏体低温钢。
而某些特殊设备如超导磁体或超导电机，宜采用在工作温度以下除有稳定的奥氏体组织外,还要能保持极低磁导率(μ)≤1.01或更低）的钢种。
一些具有较高低温韧性的铁镍基和镍基高温合金如A-286、Inconel718、InconelX-750 等也常用于需要高强度的低温设备上。