低温高强钢球罐制造焊接技术.pdf
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1、200 5# 1 O A 妊0 m ,x : 1 4 9 期 要一9 O c t . 夏 0 0 5 N o .T o t a 件 药 N o . 1 聪 娜接施工技术 低温高强钢球罐制造焊接技术 吴成陈平 ( 上海市安装工程有限公司,上海 2 0 0 0 8 0 ) 摘 要: 上海赛科1 5 0 0 m 3 低温( - 5 0 0 C ) 乙烯球罐, 采用日 本新研制的N - T U F 4 9 0 钢板( A k v - 5 0 0 C % 8 0 J ) 。 在我国 首次 使用( 此钢种于 2 0 0 3 年1 0 月1 8 日 通过中国 锅炉 压力 容器标准化技术委员 会技术 评审)
2、。 球罐人孔接管 采用国 产 0 8 M n N iC r M o V D 锻件。 该材料用于一 5 0 工况, 超出了 现有国 家标准为一 4 0 的要求。 低温高强钢球罐采用 N - T U F 4 9 。 材料配以 国 产0 8 M n N !C r M o V D 锻件的成功制造, 为大型球罐国 产 化提供大量的 有价值的数据。 关键词: 低温球罐; 焊接技术 中图分类号: T G 4 5 7 . 5文献标识码: B文章编号: 1 0 0 2 - 3 6 0 7 ( 2 0 0 5 ) 1 0 - 0 0 3 4 - 0 3 1前言 1 . 1 赛 科1 5 0 0 m 3 低 温 (
3、 - 5 0 0 C ) 乙 烯 球 罐, 结 构 形 式 为2主材 3 带8 柱3 0 片足球混合式球罐。球罐N - T U F 4 9 。 钢板和0 8 M n N i C r M o V D 锻件的化学成分 见表1 、表2 0 22.50 上 极 带7 片 表1 N - T U F 4 9 0 钢板化学成分( % ) 赤 道 带 1 6 片 I CS iM nPSC u N iC rM 0vN 匕B 兀素各 去-、 子卜 尹 日匕 0 .1 6 0 .1 5- 0 .55 0 .9 0 一1. 6 0 0 .0 1 5 0 .00 5 0 .3 0 0 .3 0 -0 . 8 0 蕊 _
4、 0 . 4 0 0 .30 0 .0 5 0 .0 5 0 .00 2 怀 尸 匡, 且 实际值 0 . 1 20 . 2 61 . 4 1 nn 1 30 . 0 0 30 . 2 0 0 . 4 20 . 0 5 40 . 1 60 . 0 3nn 夕 只n0 0 1 - - - 一L - - -一L- 一 表2 0 8 M n N i C r M o V D 锻件化学成分( % ) 下 极 带7 片 元素名 CS iM nPSC uN i C rM 0V 标准值 0 .1 0 0 .2 0 -U . 4 U 1 . 1 0 1 . 4 0 。 0 2 00 _0 1 、0 .2 5 六
5、 2 0.6 0 0 .4 0 0 .3 0 0 .0 2 - O . O b 实际值 0 . 0 5 80 . 3 1 1 _ 1 RO M 0n . n n2 0 . 1 61 . 4 5 0 . 2 40 . 2 30 . 0 4 5 I一 - 一I 一 - 一 I一 - 一 图1 赛科球罐 用于低温球罐N - T U F 4 9 0 钢板和0 8 M n N i C r M o V D 锻件的 力学性能见表3 、表4 : 1 . 2球罐设计压力为2 . 2 即a , 设计温度为一 4 5 T( 实 际供货要求为一 5 0 0 C ) , 球板厚度为4 4 m m o 1 . 3采用国内
6、0 8 M n N i C r M o V D 锻件与进口N - T U F 4 9 0 材 料混合制造,在我国球罐行业中首次研制。选用国产锻 件, 虽然降低了 建设成本, 但对制造却提出了十分严格 的要求。尤其在焊接技术方面,既是一次挑战, 又是一 次难得的机遇。因此,在施工中如何掌握其焊接性能, 防止焊接裂纹的产生, 是确保产品质量的关键。 表3 N - T U F 4 9 0 力学性能 项目 o s M P ao b M P a 吕 5 % A k V冷弯 一1 8 0 0 硬度( H B ) 飞J 标准值 4 9 06 1 0 - 7 3 0,1 9- 5 0)8 0 d =3 a2
7、6 5 实际值 5 9 06 6 32 9- 5 01 5 5 1 9 8 2 1 2 d = 3 a2 1 9 表4 0 8 M n N i C r M o V D 钮件力 学性能 项目 o s M P a叮b M P a 6 5 % A k v , 硬度( H B ) 叱J 标准值 4 8 06 0 0 -7 7 0 1 7一 5 0)8 0-2 印 实际值 5 6 06 4 02 6- 5 01 3 6 1 4 2 1 3 31 9 4 3 4 瑕 ;o l 0 m,t 1a-M 术 3焊材 根据低温球罐焊接接头等屈服、等强 度和等韧性的要求,在焊材选择方面充分 考虑熔敷金属的屈服强度(
8、 Q s ) 、抗拉强度 ( Q b ) . 延 伸 率 ( s 。 ) 及 冲 击 韧 It ( A k v ) 与 母 材 相匹配,焊条选用日本L - 6 0 L T ,焊丝选用 日本Y T - 6 0 a 根据J B 4 7 0 8 标准对球壳板N - T U F 4 9 0 与人孔0 8 M n N i C r M o V D 锻件对 接焊进行了评定。 试板坡口 采用不对称X 形, 焊条为L - 6 0 L 丁 。焊后进行退火热处理 ( 5 8 0 0 C 士 1 0 0 C 保温3 . 6 h ) 。对焊缝及热影响区 进行拉伸、弯曲 试验、 冲击等试验。其结果见表8 0 表a 焊接接
9、头试验结果 4技术关键和难点 4 . 1焊接性能分析与评定 通过焊接裂纹试验和焊接工艺评定,以 确定合理的焊接工艺参数, 是球罐制造前的 焊接技术准备, 也是产品焊接质量( 力学性 能、弯曲性能、低温性能等) 的重要保障。 ( 1 ) 斜丫 坡口 焊接裂纹试验 表5 斜丫 坡口 焊接裂纹试验规范 板厚m m 拉伸性能 侧弯1 8 0 0 d = 4 a A k v ( - 5 0 飞) J 实际值规定值Q b ( M P a )断裂位置 4 46 2 5 6 3 5 母材母材完好 8 9 9 6 9 2A k v 38 0 4 . 2焊接工艺规范的制定 焊接规范是决定焊缝质量的关键。在球罐施工
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