液化天然氣低溫儲(chǔ)罐用9Ni鋼焊接工藝研究.pdf

1、隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)能源的需求更加迫切。液化天然氣(LNG)作為綠色清潔能源，將成為能源發(fā)展的重點(diǎn)。然而，作為制造LNG儲(chǔ)罐的關(guān)鍵材料低溫用9Ni鋼及焊接技術(shù)，國(guó)內(nèi)仍屬空白。對(duì)其進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)研究具有重要的工程意義。 針對(duì)國(guó)產(chǎn)新研制的9Ni鋼，在對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料進(jìn)行了大量的收集和研究的基礎(chǔ)上，綜合分析了9Ni鋼的焊接性能、焊接材料、焊接方法及焊接工藝。采用焊接熱模擬和試板焊接兩種方法對(duì)國(guó)產(chǎn)9Ni鋼焊接工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究，用J

2、BD-300低溫Charpy沖擊試驗(yàn)機(jī)、硬度測(cè)試儀和MTS809 Axial測(cè)試系統(tǒng)對(duì)熱模擬試樣和焊接接頭低溫力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試。為探明焊接工藝對(duì)接頭組織與低溫?cái)嗔秧g性的影響規(guī)律，對(duì)試樣進(jìn)行了光學(xué)顯微觀察、電子掃描電鏡分析和X-衍射等試驗(yàn)。 試驗(yàn)結(jié)果表明：?jiǎn)蔚罒崮M試驗(yàn)中，當(dāng)峰值溫度為560℃時(shí)，低溫韌性最好，-165℃低溫Charpy-V形沖擊功為257J。9Ni鋼1350℃粗晶區(qū)沖擊功在50J～90J之間，與母材(268J)

3、相比，下降了許多。低溫沖擊功隨線能量的增大，整體呈降低的趨勢(shì)。對(duì)粗晶區(qū)的二次熱模擬試驗(yàn)表明在沿熔合線的粗晶區(qū)有脆化區(qū)的存在。在二次熱循環(huán)作用下，形成緊靠熔合線的若干小塊的低溫韌性較低的區(qū)域，包括原粗晶區(qū)、未改變粗晶區(qū)和臨界粗晶區(qū)，這是熱影響區(qū)中裂紋最易形成與擴(kuò)展的區(qū)域。國(guó)產(chǎn)9Ni鋼在含C量很低，以及潔凈度極高的情況下，能改善其粗晶區(qū)的組織因焊接冷卻時(shí)的冷速過快而產(chǎn)生的組織遺傳現(xiàn)象。這樣，在二次熱循環(huán)時(shí)，可顯著的起到細(xì)化晶粒，改善性能的作