9Ni鋼焊接材料及接頭組織和性能研究.pdf

1、9Ni鋼的焊接技術(shù)一直僅為世界上少數(shù)發(fā)達(dá)國家所掌握,其配套鎳基焊接材料的制造技術(shù)及市場也被少數(shù)國際跨國公司所壟斷。這將使得我國LNG儲罐的設(shè)計和建造完全依賴國外,不僅周期長,而且成本高,也不利于國產(chǎn)9Ni低溫鋼的推廣及應(yīng)用。因此開展國產(chǎn)9Ni低溫鋼配套焊接材料研制及相關(guān)焊接技術(shù)研究意義重大。本文研制了9Ni鋼埋弧焊用焊絲,用該焊絲施焊所得的熔敷金屬,不僅具有強(qiáng)度高(屈服強(qiáng)度Rp0.2≥410MPa,抗拉強(qiáng)度Rm≥645MPa),還具有優(yōu)

2、良的低溫韌性(Akv--196℃≥126J),滿足了9Ni鋼對熔敷金屬的強(qiáng)度和韌性要求。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡等手段對熔敷金屬的顯微組織及斷口形貌進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)所研制的焊絲熔敷金屬的組織主要為由γ相固溶體和Nb(CN)、M6C等析出相組成;焊絲熔敷金屬斷口均為纖維區(qū)、剪切唇兩個區(qū)域組成,屬于韌性斷裂。為了研究國產(chǎn)9Ni鋼的焊接工藝適應(yīng)性,分別采用三種焊接方法(埋弧焊、焊條電弧焊和鎢極氬弧焊)對9Ni鋼進(jìn)行了施焊,選用國外焊接材料,并對

3、接頭的組織與性能進(jìn)行了分析。試驗(yàn)結(jié)果表明:國產(chǎn)9Ni低溫鋼對三種焊接方法適應(yīng)性良好,能夠滿足本文選定的焊接工藝的要求。埋弧焊時采用三種不同熱輸入,隨著熱輸入的增大,焊接接頭的抗拉強(qiáng)度先下降后上升;而接頭的沖擊值則隨著熱輸入的增大而升高;在同一熱輸入條件下母材沖擊吸收功最高,熱影響區(qū)的沖擊吸收功高于焊縫中心。采用焊條電弧焊時,接頭的低溫沖擊值出現(xiàn)了下降,焊縫中心的沖擊值最低,平均值僅為50J,但均滿足英國標(biāo)準(zhǔn)BS7777對液化天然氣儲罐焊