戰(zhàn)略石油儲罐鋼板的DQ--T生產新工藝研究.pdf

1、隨著國民經濟的發(fā)展，我國的石油消耗量逐年增加，進口原油量亦同步遞增，戰(zhàn)略石油儲備已成為保障國家經濟安全的重大課題。為了加快我國戰(zhàn)略石油儲備基地的建設，需要建造大量單臺儲存容積在10萬m3以上的大型浮頂油罐，而石油儲罐用鋼板應具有高強度、高韌性和優(yōu)良的焊接性能，工業(yè)生產難度較大。迄今為止，我國石油儲罐所用的高強度鋼板基本都依賴進口，其價格昂貴且不能保證供貨時間，為了盡快扭轉這種被動局面，國家發(fā)改委力主石油儲罐用鋼板的國產化，以滿足國內市場

2、的旺盛需求。大型石油儲罐在進行縱焊縫焊接過程中，當板厚為21mm采用V型坡口氣電立焊一次焊接成型時，要求母材能夠達到100KJ/cm以上的大線能量焊接要求，因此在工業(yè)生產中如何有效提高石油儲罐鋼板綜合力學性能和大線能量焊接性能的諸多理論和工藝技術問題急待解決。在此背景下，本文結合東北大學-湖南華菱湘潭鋼鐵集團有限公司的合作課題，對石油儲罐用鋼板的DQ-T生產新工藝進行了試驗研究，并對試制鋼板的常規(guī)力學性能，大線能量焊接性能和耐腐蝕性能與

3、工藝參數(shù)間的關系進行了研究分析。
　　本論文的主要研究結果如下:
　　(1)以湘鋼冶煉的12MnNiVR石油儲罐用鋼為研究對象，研究分析了不同熱處理工藝參數(shù)對試驗鋼組織和力學性能的影響規(guī)律，確定出合適的熱處理工藝為:采用控軋與再加熱淬火+離線回火工藝生產鋼板時，宜采用940℃×40min淬火+640℃×50min回火;采用未再結晶控軋直接淬火+離線回火工藝生產鋼板時，宜采用810℃在線直接淬火+620℃×50min的離線回火

4、;采用再結晶控軋直接淬火+離線回火工藝生產鋼板時，適宜的在線淬火溫度為950℃，離線熱處理制度為640℃×50min回火。此三種工藝都能得到良好的力學性能，可作為確定工業(yè)熱處理制度的依據(jù)。
　　(2)三種不同熱處理工藝條件下，試驗鋼的微觀組織都以回火索氏體為主，其微觀組織的微細差別對力學性能的影響規(guī)律為:直接淬火鋼的強度和硬度明顯高于再加熱淬火鋼，但其塑性和韌性有所下降。其中強度的遞增順序為:CR&Q＜CR&DQ＜RCR& DQ;

5、延伸率的遞減順序為:CR&Q＞RCR&DQ＞CR&DQ;沖擊功的遞減順序為:CR&Q＞CR&DQ＞RCR&DQ。
　　(3)在實驗室MMS-300熱模擬實驗機上，在峰值溫度Tp=1400℃，線能量為100KJ/cm的條件下，對三種不同工藝制造的試驗鋼進行了大線能量焊接熱循環(huán)實驗，焊接接頭的低溫沖擊性能測試結果和斷口的SEM、OM分析結果表明:未再結晶控軋直接淬火+離線回火工藝鋼板具有最優(yōu)的大線能量焊接性能;控軋與再加熱淬火+離線回

6、火工藝鋼板大線能量焊接性能次之;再結晶控軋直接淬火+離線回火工藝鋼板大線能量焊接性能較差。
　　(4)選用日本和寶鋼的同類鋼板，與試驗鋼的各項力學性進行了系列對比分析。實驗結果顯示，試驗鋼的力學性能基本達到日本同類產品水平;大線能量焊接熱模擬性能除再結晶控軋直接淬火+離線回火工藝鋼較差外，其他兩種生產工藝制造的鋼板其韌性都能達到同類鋼板的實物水平，可以用于建造大型石油儲罐。
　　(5)選用未再結晶控軋直接淬火+離線回火工藝制