压力容器焊接接头低温韧性的改善技术分析和研究.docVIP

精品论文 参考文献 压力容器焊接接头低温韧性的改善技术分析和研究 陈南 CHEN Nan （杭州市设备安装有限公司，杭州 310005） （Hangzhou Equipment Installation Co.，Ltd.，Hangzhou 310005，China） 摘要： 在对低温压力容器制造的过程中，很容易出现钢材焊头的低温韧性不足的问题。而为了对这种问题实现良好的解决，就应当在焊接材料以及焊接工艺上做出充分的改进。在本文中，将就压力容器焊接接头低温韧性的改善技术进行一定的分析与探讨。 Abstract: In the manufacture process of cryogenic pressure vessel, the problem of insufficient low-temperature toughness of steel welding head is very common. In order to solve such problem, sufficient improvement should be made on a welding material and welding process. In this paper, the improvement technique for the temperature toughness of pressure vessel welding joint is analyzed and discussed. 关键词： 压力容器焊接接头；低温韧性；改善技术分析 Key words: pressure vessel welding joint；temperature toughness；improvement technique analysis 中图分类号：TG407 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）14-0049-02 引言 对于压力容器来说，其工作在低温条件中非常重要的一个前提就是应当具有高韧性。其也只有在具备高韧性的基础上才能够避免容器在工作过程当中不会因为温度过低而遭受破坏。在我国，对容器低温性能的好坏非常重视，尤其是在一些重大工程之中都普遍要求应当使接头具有强韧性。同时，随着近年来高强钢级别的逐渐增大，也使得人们对于焊缝金属的各项性能都提出了更高的要求。其中，焊接接头韧性的高低是由其中的热循环以及焊接材料所决定的，如果不能够对以上两者的质量进行保证，那么所生产的接头韧性也就很难能够符合人们的要求。 目前，我国应用于深冷技术容器中的低温用钢主要有镍钢、镍奥氏体不锈钢、16MNDR以及高锰奥氏体钢。而在国外所用钢则主要为高铬镍。而无论对哪种低温用钢进行使用，其自身的焊接工艺以及焊接材料都会有所区别。 1 低合金低温用钢 随着近年来我国钢铁技术的发展，使得低合金高强钢的韧性也在这个过程中得到了很大的提高，而为了对其性能进行保证，其焊缝韧性就应当保证同基材能够基本保持一致。 而为了对焊接接头的低温韧性进行良好的改善，就应当从焊接材料的变化开始。对于其韧性加强中一个主要方式就是对其合金化处理。在焊接的过程中，其中的某些钢体都需要使用强度级别较高的碳钢焊条，这种焊条则具备较好的可焊接性。目前，我国已有公司研制出了具有高韧性的低合金焊条，其具有更高的焊缝冲击韧性。而其中对韧性起到主要提高作用的元素为硅以及Ni。同时，此焊条还具有非常有益的焊接工艺性、抗冷裂性以及低温缺口韧性。 E5018则属于低氢钾型的材料，比较适合应用在低合金钢和碳钢之间的焊接工作中，同时，其焊缝的抗拉强度也会高于400Mpa以上。 但是目前我国生产的E5018在低温冲击韧性的使用方面却还是存在着不稳定的缺点，在测试的过程中产生的波动较大。而经过相关研究机构对其进行实验得知，在E5018中，其焊条具有的熔渣碱度对于使用过程中的冲击韧性有一个最佳值的存在，而无论熔渣碱度大于还是小于这个最佳值，都会对金属的冲击韧性造成降低。而当熔渣碱度的值大约为2.1时，那么此时焊缝金属则具有一个稳定、较高的冲击韧性。对此，我国武汉钢铁集团特别开展了相关实验，其通过向焊缝之中尝试性的加入不同的元素，并分别对不同元素加入之后其焊缝强度以及低温韧性进行了一定的测试研究。研究结果表明，虽然在这个过程中添加不同合金元素，但是其具有的温