低温压力容器用钢板16MnDR的力学及焊接性能试验研究
16MnR钢制压力容器埋弧焊焊接工艺
16Mn R钢制压力容器埋弧焊工艺中国核工业集团公司405厂(汉中市 723312) 李继辉 埋弧焊是目前工业生产中常用的一种焊接方法。
它以焊缝成形美观、质量好、生产效率高、节约焊接材料、改善劳动条件等优点而广泛应用于锅炉压力容器生产制造行业中。
本文以16MnR钢制压力容器筒体焊接为例,总结了生产实践中所采取的焊接工艺,并介绍了焊接过程中应注意的事项与环节,以确保焊接质量。
1 焊接方法在实际生产中,焊接10～36mm厚度的重要结构件,特别是要求很严格的二、三类压力容器筒体时,常在工件一面开60°Y形坡口,(一般坡口开在筒体内部),留6～8mm钝边,施焊一至数层(根据板厚确定),正面用碳弧气刨对焊缝进行清根,把未焊透及焊接缺陷(如气孔、夹杂等)刨掉,再用磨光机把刨槽内外的渗碳、渗铜,氧化层等磨掉,当有缺陷局部刨槽过深时,一般都采取焊条电弧焊补焊(材质要相同),使其达到一样的刨槽深度,然后用埋弧焊施焊1～2层,该焊接方法在压力容器生产制造中有比较广泛的应用。
虽然工序多一些(开坡口、碳弧气刨等),但焊接质量容易保证。
特别是焊缝外观成形美观,力学性能好,特别是低温冲击韧性容易保证。
2 焊接材料一般二、三类压力容器常用16MnR或16MnDR钢制造,其质量和规格应符合国标G B150—1998和产品的技术要求。
根据等强原则和考虑要有较高的综合力学性能,所采用的焊材匹配如下:<4mm的H10Mn2焊丝, S J101焊剂。
定位焊(补焊)用J507焊条,并要求使用前烘干。
焊剂在使用前烘干300～350℃,并保温1～2h。
3 焊接工艺参数采用美国林肯NA～3型埋弧焊机,直流反接,焊接试板厚为12mm。
试验采用60°Y形坡口,钝边8mm,间隙0～1mm。
对焊接电流、电压、焊速等工艺参数进行了焊接试验,正面焊后,反面用碳弧气刨清根(用<6mm 的碳棒刨深3mm左右),再焊接一层。
焊后依据国标G B150—1998《钢制压力容器》等相关标准进行检验。
低温压力容器板16MnDR的开发试制
足 常温条 件下 钢板 的性 能要 求 ， 这 类 钢板 的低 温 但 性 能较差 ， 其是钢 板 的低 温 冲击 韧 性 不 能适 应 低 尤
温 恶劣 的工作 环境 ．
通过 加入微 量合 金 Ｎ 、 ｂＶ元 素来 改 善钢 板 的低
温 塑韧性 ， 用强 碳 化 物 形 成 元 素 Ｎ 、 利 ｂ Ｖ所 形 成 碳
市场 的需要 ， ２ ０ 于 ０ ９年 ５月成 功 试制 了 １ Ｍｎ Ｒ钢 ６ Ｄ
该 钢种 成分设计 的关 键是 钢板 在低 温条件 下应 具 有足 够 的强度 和塑 韧 性 ， 通过 加 入 常 规合 金 强 化
元素（ 如碳 、 、 、 等 ） 产 的钢 板 一般 都 能够 满 硅 锰 铝 生
中 图 分 类 号 ： Ｆ ６ ． Ｔ ７２ ３ 文 献标 识码 ： Ｂ
Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｆ １ ｖ ｌｐ ｎｔ ｏ ６Ｍ ｎＤＲ ｌ ｔ ｓ ｆ ｒ ｌ ｗｅ — ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ｖ ｓ ｅ ｐ ａ ｅ ｏ ｏ ｒ ｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ ｐｒ ｓ ｕｒ ｅ ｓ ｌ
板， 现就生 产工 艺介绍 如下 ．
氮 化物 的弥散 析 出相 （ 二 相 ） 使 原始 奥 氏体 晶粒 第 ，
１ 试 制 工 艺
高炉铁 水一 混 铁 炉一 ｌ ０吨转 炉一 Ｌ ２ Ｆ炉 精 炼
充 分 细化 以提 高 钢 的强 度 和 韧性 ． ｂ Ｖ是 强 烈 的 Ｎ、
碳 氮 化 物 形 成元 素 ， 与 碳 氮 形 成 极 其 稳 定 的 Ｎ 可 ｂ
总 第 １５期 ７ ２１ ００年 ８月
南
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GB3531—2014《低温压力容器用钢板》国家标准主要内容介绍
6 技术要求
6.1 几个牌号技术指标对比
标准 GB3531-2008
GB3531-2014
钢号
3个
6个 增加15MnNiNbDR， 08Ni3DR和06Ni9DR
6.1.1 16MnJ
GB3531-2008
6~120 ≤0.025 ≤0.012 ≥34
标准中规定的内容在其他现行标准或文件中已经有规定； 直接引用现有标准或文件中已有的内容，也就是在标准 中不再重新编写相同内容。采用“引用文件”这一方式 是满足协调性的重要方法。所谓“规范性引用”，是指 标准中引用了某文件或文件的条款后，这些文件或条款 即构成了标准整体不可分割的组成部分，也就是说，所 引用的文件或条款与标准文本中规范性要素具有同等的 效力。在使用标准时，要想符合标准，除了要遵守标准 中规范性内容外，还要遵守标准中规范性引用的文件或 文件中的条款。 根据标准内容规定规范性引用文件。
GB3531-2014 《低温压力容器用钢板 》 标准介绍
总师室 杜大松
一、简介
随着欧洲标准EN 10028-2009提高了锅炉 及压力容器用钢的技术要求，降低了钢中杂 质元素含量；国内用户对钢板的性能等要求 越来越高；国内钢厂冶金装备水平的提高及 新产品开发、应用；另外降低钢中杂质元素 含量，提高钢板性能要求，可进一步提高承 压设备的安全可靠性。因此，对GB 35312008进行修改势在必行。国家标准化管理 委员会于2014年6月批准发布GB3531-2014 《锅炉和压力容器用钢板》新版国家标准 ， 将于2015年4月1日起实施。
二、标准的主要修改内容
——标准名称修改为低温压力容器用钢 板；
标准增加08Ni3DR和06Ni9DR两合金钢，标 准名称相应修改为“低温压力容器用钢板”
16MnDR低温压力容器用钢
16MnDR低温压力容器用钢，一般采用J507Fe（GB/T 5118 E5018-G ）焊接,焊丝采用焊丝GB ER50-3焊接。
不管哪一种焊材，您必须做工艺评定合格后方可焊接。
16MnDR钢板在正火状态下，板厚6－60mm最低使用温度为－40°，板厚60-120mm最低使用温度－30°。
16MnDR根据《GB/T 3151－2008 低温压力容器用钢》查询16MnDG钢管根据《GB/T 8163-2008 输送流体用无缝钢管》查询推荐参考资料："焊丝采用H08Mn2SiA，J507RH焊条（超低氢的）。
（注此处为引用参考资料网址的内容，本人持不同意见）本人是专业做低温罐的，国内大小低温罐从1.5万立方到16.8万立方的我都参与过，考虑你对这方面不是很熟悉，我作简单介绍如下：首先，16MnDG是16Mn低温用锅炉用钢，类似16MnD、16MnDR，属国产低温标准材料，主要考虑低温及高压设计，此类材料如美国的A516、A106Gr.B、A537、A553等都属于低温用钢；其次，焊材的选择是根据图纸设计来参考，采用就高原则，在低温行业主要对低温冲击韧性提出要求，如-20°、-30°、-45°、-62°、-196°等，楼主查的J507RH属于超低氢高韧性低温焊材，我这里也有其焊接16MnDR的工艺评定；再次，低温母材及焊材中都会有不同程度的Ni含量，其主要作用不是提高强度，而是降低钢的低温脆性转变温度；最后、需要注意的是，购买材料时一定要注意其质保等级，我曾经遇到过别人委托我做的一份低温工艺评定，冲击要求-62°，结果评定不合格，把我郁闷坏了，因为经历那么多的低温材料，出了这次的不合格，确实不爽，结果我让委托方把焊材质保书传真给我，才发现其质保书中的冲击温度要求为-30°，也就是因为这个疏忽，问题也就这样算了，得从新采购焊材。
16MnDR执行标准
16MnDR钢板一、16MnDR简介：16MnDR为低温压力容器用钢板，钢的牌号用平均碳含量、合金元素字母和低温压力容器“低”的汉语拼音的首位字母表示。
二、16MnDR执行标准：GB3531-2014三、16MnDR冶炼工艺1.钢由氧气转炉或电炉冶炼，并采用炉外精炼工艺。
2.连铸还、钢锭压缩比不小于3;电渣重熔还压缩比不小于2。
四、16MnDR交货状态正火或正火加回火，6-60mm-40度冲击，60-120mm-30度冲击。
五、16MnDR超声检测1.厚度大于20mm的正火或正火加回火状态交货钢板以及厚度大于16mm的猝火加回火状态交货的钢板供方应逐张进行超声检测。
2.其他厚度钢板经供需双方协商也可逐张进行超声检测。
3.超声检验标准按JB/T4730.3，GB/T2970或者GB/T 28297执行，检验标准和合格级别在合同中注明。
1.钢水纯净度高，杂质含量极低，可达到P≤0.10%，S≤0.005%，N≤70ppm,H≤2ppm,O≤15ppm2.钢板同规格不同炉次之间的成份波动范围小。
3.钢板内在质量可按中国（JB4730;GB72790）、美国（A435、A578）、日本（JISGO801、JISG0901）、德国（SEL072）、法国（NFA04305）及锻件（GB/T6402）等探伤标准组织生产及检查验收。
4.钢板公差控制严格，板形平整，表面光洁，不平度可控制5mm/m。
九、16MnDR表面质量1.钢板表面不允许存在裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等对使用有害的缺陷。
钢板不得有分层。
如有上述表面缺陷允许清理，清理深度从钢板实际尺寸算起，应不大于钢板厚度公差之半，并应保证清理处钢板的最小厚度，缺陷清理处应平滑无棱角。
2.其他缺陷允许存在，其深度从钢板实际尺寸算起，不得超过钢板厚度允许公差之半，并应保证缺陷处钢板厚度不小于钢板允许最小厚度。
关于16MnDR低温设备生产过程中的技术探讨
第35卷第1期2021年1月天津化工Tianjin Chemical IndustryVol.35No.1Jan.2021关于16MnDR低温设备生产过程中的技术探讨牛春龙（天津市月鸣'属结构有限公司，天津300353）摘要:16MnDR材质低温设备应用范围的越来越广，低温设备生产压力容器过程中应对设计、制造、检验等对各个环节质量进行严格控制，才能保证设备的质量满足要求叫关键词:低温设备;焊条复验;封头热处理；无损检测doi:10.3969/j.issn.l008-1267.2021.01.025中图分类号:TQ053.2文献标志码:A文章编号:1008-1267（2021）01-0074-03随着我国近年经济的飞速发展和科学技术的进步，工业生产范围的扩大,我国东北和西北地区冬季平均气温在-20!以下，主要用于安装在室外受环境温度影响的空气储罐、氮气储罐以及液态二氧化碳储罐等设备在低温低应力条件下使用,的力设备用Q345R 使用要，生产和生存在较大的安全隐患，16MnDR在此时设备使用条件，因工作温度在-20—40!工条件下，设备的主要受件用低温，，使得16MnDR在-20~-40!温度范围的叫1材料选择1.1板材我设温度在-20~40!低温以16MnDR低温设备压力的使用，于16MnDR设备温设备，应的要。
GB3531-2014低温力用，16MnDR碳、、、、、、、等化学，碳、、的化学，的，碳、、的，低的低温，因16MnDR的主要，以的，因的，以的，要求碳含量分别！0.2%、0.01%、0.02%。
16MnDR钢板中、、以的低温韧性，，低温度，的学，以16MnDR要格碳、、的超叫的厚度也的影响，厚度越大越低，6~60mm厚的：要进行-40!试验，60~120mm厚进行-30!试验，以60~120mm厚设温度下限值-30!。
CB3531-2014要，16MnDR的交货状态为正火或正火回火，减少由于热轧温度和冷却速度同而引起的显微组织均匀，一般用都要正火处理，正火处理的以细晶粒，以降低无塑温度。
16MnDR 钢焊接工艺评定试验研究
16MnDR 钢焊接工艺评定试验研究发表时间：2020-04-03T10:07:26.383Z 来源：《城镇建设》2020年3期作者：任凌云祁学潮张立强崔宏伟[导读] 在分析了16MnDR低温钢焊接性能的基础上摘要：在分析了16MnDR低温钢焊接性能的基础上，按照产品设计图纸和相关标准要求进行了埋弧焊焊接工艺评定试验。
试验结果表明，通过采用合理的焊接工艺参数和正确的焊接工艺措施，获得了满足公司产品设计要求的焊接接头性能。
关键词： 16MnDR钢；焊接工艺试验；低温冲击韧性 16MnDR钢属于常用的铁素体型低温压力容器用钢,其最低工作温度可达-40 ℃[1-2]。
为了验证我单位产品（主材16MnDR钢）焊接工艺的正确性，获得良好的焊接接头力学性能，提高产品焊接速率和焊接质量，按照产品设计图纸和相关标准要求进行了16MnDR钢埋弧焊焊接工艺评定试验。
试验后对焊接试板进行了外观检验，无损检测，力学性能试验和弯曲试验等检验和结果评价。
1 试验1.1 焊接试板通过分析产品的结构特点和焊接工艺评定适用于焊件厚度覆盖范围，选用对接焊缝进行焊接工艺评定试验。
准备焊接试件所用16MnDR钢板经过化学成分和力学性能复验并合格（复验标准GB 3531-2014《低温压力容器用低合金钢板》），试件为双V形坡口（见图1），钝边6mm, 坡口角度90°，坡口采用铣边机加工而成，焊前必须将坡口和坡口两侧各25mm宽度范围内影响焊接质量的物质（氧化物、锈、油污）用钢丝刷或打磨的方法去除。
焊接试件装配完成后，采用手工电弧焊进行定位点焊，并焊接与试件相同厚度、材质的引弧板和熄弧板。
图1 焊接试件简图 1.2 试验设备本次焊接工艺评定试验所用焊机为MZ-1000直流焊机。
1.3 焊接材料焊材选择根据设计图纸要求，保证焊接接头强度、塑性不低于母材标准规定的下限，冲击韧性不低于母材标准规定下限 ( 母材要求≥47J，NB/T 47014—2011《承压设备产品焊接试件的力学性能》中焊接接头要求≥24J) 要求，根据查找相关技术资料[2-4]，决定采用标准为φ3.2 mm-H10Mn2焊丝，其焊缝金属具有良好的机械性能，保证了焊缝低温韧性，且焊丝熔化速率大、效率高、焊接工艺性能良好，匹配焊剂SJ101。
16MnDR钢制低温压力容器焊接工艺
16MnDR钢制低温压力容器焊接工艺2020年我公司为某公司生产的两台液氨储罐，设备规格：φ2800×9736×25；主要受压元件材质：16MnDR；介质特性：中度危害；设计压力：2.5MPa；设计温度：-33.4/60℃；采用焊后热处理；容器类别：Ⅲ类压力容器。
为了公司今后生产同类材质的容器设备积累经验，现将16MnDR焊接工艺进行了总结。
1. 16MnDR钢的焊接性分析1.1 16MnDR钢的化学成分及力学性能我司采用了新余钢铁生产的16MnDR钢，化学成分及力学性能见表1表1 16MnDR钢的化学成分（质量分数）（%）和力学性能1.2 焊接性分析由表1可知，16MnDR钢的碳当量为0.47%，淬硬倾向不大，室温下焊接一般不会产生冷裂纹，16MnDR钢在正火状态下交货，其S、P含量控制的极低，也不易产生热裂纹。
16MnDR钢对于中厚板在焊接刚性拘束较大或环境温度过低时，在焊前应进行预热，焊后采取消应热处理。
16MnDR钢的组织的晶格类型属于体心立方点阵晶格，有低温转脆倾向，尤其是铁素体钢，其晶粒越细小，钢的脆性转变温度越向低温方向移动，低温冲击韧性值也越高。
因此，采取细化焊缝组织晶粒、降低填充金属的杂质、减少焊接接头的拘束度是制定16MnDR厚钢板焊接工艺的要点。
2. 焊接工艺评定试验2.1 焊接工艺评定试验的选材16MnDR为我公司首次使用材料，需进行焊接试验和焊接工艺评定。
NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》中对16MnDR材料，推荐了焊条电弧焊的焊材（J507RH），氩弧焊和埋弧焊焊材均没有推荐。
我公司在联系有制作经验的单位和国内知名的焊材制造商等单位，确定本批设备焊材按照焊条电弧焊（SMAW）选用J507RH（E5015-G符合GB/T5117-2012和NB/T47018.2-2017标准要求，要求焊条进行焊条扩散氢复验）、氩弧焊（GTAW）选用ER55-Ni1（符合GB/T39280-2020和NB/T47018.3-2017标准要求）、埋弧焊（SAW）选用H09MnDR+SJ209DR（符合NB/T47018.4-2017标准要求，要求焊材在夏比（V型缺口）低温冲击吸收功-40℃时，不低于47J）。
16MnDR钢的焊接工艺分析
2003 年第 25 卷第 4 期 王 镔 王 艳 班 韬 王军华 :粉喷桩在加固地基中的应用
37
正桩架 。 (2) 装料 :将水泥粉装入灰罐内 ,记录装灰总量 。
5. 2 钻进 启动钻机和空压机 ,钻头正转钻进 ,同时通过钻杆
中心喷射压缩空气 ,被加固土体在原位受到搅动 ,钻进 至设计标高 。 5. 3 喷灰提升搅拌
YD504A 焊剂来进行焊接试验 。
表 2 16MnDR 钢的机械性能
钢板厚度 抗拉强度 屈服点 (mm) σb (MPa) σs (MPa)
6～20 21～38
500～630 480～610
≥320 ≥300
伸长率 冷弯试验 夏比 (V) 冲击试验
σ5 ( %)
α= 3a (180°)
温度 ( ℃)
表 5 焊缝熔敷金属化学成分 ( %)
焊接方法
板厚 (mm) C
Si Mn S
P
手工电弧焊
12
0. 10 0. 31 1. 08 0. 009 0. 015
26
0. 09 0. 34 1. 16 0. 026 0. 017
埋弧自动焊 手工电弧焊
组合焊 埋弧自动焊
12
0. 20 0. 37 1. 58 0. 035 0. 017
它们 决 定 了 焊 接 线 能 量 。这 对 热 循 环 较 敏 感 的
16MnDR 钢来说是尤其重要的 。因此 ,在选择焊接工 艺规范参数时 ,应在保证焊接宏观质量 (包括焊缝表面 成形) 的基础上 ,尽量控制的低些 ,同时结合层间温度 的适当掌握 ,以避免焊接接头在高温状态的程度过高 , 停留时间过长而使晶粒长大 ,导致组织和性能受到不
图 2 埋弧自动焊坡口图
16MnR低合金钢的焊接裂纹分析及处理措施
16MnR低合金钢的焊接裂纹分析及处理措施16MnR低合金钢的焊接裂纹分析及处理措施摘要：针对神华宁煤煤化工烯烃公司丙烯装置换热器封头密封焊经常出现焊接裂纹的情况进行了分析，找到处理措施，避免焊接裂纹产生，本文就焊接裂纹防止措施进行论述。
关键词：低合金钢；焊接；冷裂纹前言神华宁煤烯烃装置的丙烯装置E-60121工艺水冷却器，封头及壳体材质为16MnR，设计压力壳程1.67Mpa、管程3.3Mpa，工作温度206-241℃.由于换热器运行一定时间后工艺水的杂质会堵塞换热器，因而要对换热器进行抽芯并清洗，清洗完成，封头回装后，要对封头进行密封焊，2015年对封头焊接连续出现三次焊接裂纹的情况，作者经过分析、查阅资料，结合以往累计的经验，选择合适的焊接工艺，消除了焊接裂纹，缩短了换热器检修工期，提高了装置产量。
一、16MnR简介16MnR是压力容器用低合金钢，应用较广。
其化学成分表（1）中介绍二、对16MnR的焊接性分析16MnR钢的焊接性能良好，但是由于它是高强度的，其强度越高，越易产生淬硬相，从而影响其焊接性。
在焊接时，主要会出现以下几方面问题：1、粗晶区脆化（1）产生部位热影响区中被加热到1100 ℃以上直至熔点以下的区域，即焊接热影响区的过热区。
（2）产生原因16MnR在焊接时，采用了过大的焊接线能量焊接，粗晶区将因晶粒长大或出现魏氏组织等而降低韧性；线能量过小时焊接，会因为粗晶区组织中马氏体比例的增大，降低了韧性。
（3）防止措施在焊接时，选用适当的线能量。
2、热应变脆化（1）产生部位焊接接头熔合区及最高加热温度低于Ac1的亚临界热影响区。
（2）产生原因16MnR属于C-Mn系的低合金钢，这类钢自由氮含量较高，一般认为热应变脆化现象是由于氮、碳原子聚集在位错周围，对位错造成钉轧作用引起的。
一般易于在200-400℃最高加热温度范围的亚临界热影响区产生。
3、裂纹（1）冷裂纹正火钢由于含有少量的合金元素较多，淬硬倾向有所增加。
16MnDR焊接工艺试验与分析
—旦。
焊三之友焊接技术第42卷第11期2013年11月======================================================================：：=======三三====三=====圭====三=文章编号：1002—025X(2013)11-0076—0316M nD R焊接工艺试验与分析邱葭菲1，王瑞权1。
曹时增2(1．浙江机电职业技术学院，浙江杭州310053；2．湖南衡阳锅炉厂，湖南衡阳421002)摘要：在分析了低温钢16M nD R性能的基础上，进行了焊条电弧焊工艺试验和埋弧焊工艺试验。
试验结果表明．16M nD R焊条电弧焊采用高韧性低氢焊条E5015一G(J507R H)，埋弧焊采用烧结焊剂SJl01配H10M n2焊丝，并采用正确的焊接工艺措施，均能获得性能良好的焊接接头。
该工艺对同类材料、产品的焊接具有一定的借鉴作用。
关键词：16M nD R；焊接工艺试验：试验分析中图分类号：TG444．1文献标志码：B0前言16M nD R是一40℃低温压力容器用钢．容器制造中多采用焊条电弧焊和埋弧焊。
由于其相关焊接工艺资料不多，如J B4709--2007《钢制压力容器焊接规程》就未明确推荐埋弧焊的焊丝和焊剂。
因此为获取第一手焊接工艺资料，为制订焊接工艺提供依据，以保证产品焊接质量，根据相关焊接标准或规程进行了16M nD R的焊条电弧焊及埋弧焊的焊接工艺试验，取得了良好效果。
116M I I D R钢性能分析1．116M nD R钢化学成分与力学性能16M nD R钢属铁索体型低温压力容器用钢．根据G B3531--2008《低温压力容器用低合金钢板》，其化学成分与力学性能分别见表l与表2。
表1I甜V I nD R钢化学成分(质■分数)(％c M n Si A l S P≤o．201．20～1．600．15～0．50≥O．02≤0．025≤0．012表216M n D R钢力学性能拉伸试验冲击试验A。
160mm特厚低温压力容器钢16MnDR的工艺与组织性能研究
低温压力容器焊接
低温压力容器焊接一、产品概况：壳体内径为DN2800；材料为16MnDR/δ20~22；焊材为焊条是J507Ni/φ2.5~4.0，自动埋弧焊焊丝是H10Mn2，焊剂是SJ101；封头和筒体拼缝用自动埋弧焊（最后合拢缝的内焊缝用焊条电弧焊），其它（包括接管对接焊缝）用焊条电弧焊。
焊后整体消应力热处理。
二、材料复验：钢材（含钢板、钢管、钢棒和锻件等受压组件）质量证明书上检验项目应符合GB150-98附录C和HG20585-98中材料的规定，并对板材进行低温冲击韧性复验。
当材料质量证明书上缺少低温冲击韧性试验资料时，则必须按规定加倍复验。
焊材质量证明书中焊材的型号、牌号、技术要求、试验方法和检验规范应与焊材申购单一致。
焊条应按批次进行药皮含水量或熔敷金属扩散氢含量的复验。
三、焊前准备：1、对所有坡口（包括碳弧气刨清根后打磨的坡口）及两侧各30mm范围内进行清理，直至露出金属光泽为合格并进行100%MT/I。
表面探伤合格后进行点焊，点焊在一般应在要清根的一面坡口内，但对接管接头和管板接头的点焊缝应注意要焊透，即应单面焊双面成形，否则在焊1.若焊接区内有铁锈、油污和水等杂质时，可先火焰加热去除油污和水，再用砂轮打磨，这样以避免油污和水清除得不彻底，而油污和水的存在是产生氢的主要来源，对焊缝性能影响最坏。
同样，在焊接过程中应注意防止焊丝和焊剂被污染。
2.引退弧都必须在引弧板、退弧板内或在坡口内，不得在非焊接部位引弧；3.焊接附件或工装卡具、拉筋等必须使用与壳体相同的焊接材料和焊接工艺，由合格的焊工施焊，焊道长度不得小于50mm；对于焊接附件都必须采用连续焊，不准用间断焊。
拆除这些附件时应用砂轮磨去或火焰切割，不得用锤敲掉。
焊痕修磨后按规定探伤。
鉴于以上情况，在对受压元件组装、起吊和运输时尽量少焊工装和对起吊部位进行保护以减少划痕。
4.纵缝焊接时，起弧点和收弧点应在引退弧板内，并离正式焊缝端不少于50mm。
16MnDR成分介绍,性能介绍
16MnDR
一、材质简介
16MnDR是低温压力容器钢板的一种。
16Mn—表示钢板中锰含量大约在1.6%，D-表示低温，R-表示压力容器。
(通常，钢中某种化学元素含量较高时需在材质中标明，比如1.6%的锰就写做16Mn，16MnDR是用于—40度压力容器用钢板。
16MnDR交货状态正火三级以上探伤
二、执行标准
1、钢板尺寸，外形及允许偏差应符合GB709的规定。
钢板的包装，标志及质量证明书应符合GB247的有关规定。
2、质量控制水平
钢水纯净度高，
杂质含量极低，化学成分
按照16MnDR最新执行标准GB 3531-2014，16MnDR的化学成分如下：
化学成分（重量分数）/ %
三、机械性能
四、探伤检查
厚度大于20mm的钢板，供方应逐张作超声波探伤检查，厚度不大于20mm的，经双方协议，供方也可作超声波探伤。
五、定轧厚度
新钢定轧厚度最厚为120mm，舞钢为120mm，舞钢超过120mm也可定轧，但是不保性能。
压力容器专用钢板标准简介
三、GB19189-(2010)
《压力容器用调质高强度钢板》
1. 07MnMoVR钢板 （1）钢号简介 （2）化学成分
标准
GB19189-2003
GB19189-(2010)
钢号
07MnCrMoVR
07MnMoVR
P％
≤0.025
≤0.020
S％
≤0.010
≤0.010
Pcm ％
≤0.20
≤0.20
钢号
12MnNiVR
12MnNiVR
板 厚 mm
12～60
12～60
Rm MPa
610～730
610～730
ReL (Rp0.2)MPa －20℃ KV2 J
≥490 ≥47
≥490 ≥80
四、GB24511-2009 《承压设备用不锈钢钢板及钢带》
1. 钢号 本标准共列入17个钢号。 铁素体型3个钢号：S11306、S11348、S11972。 奥氏体型11个钢号：S30408、S30403、S30409、
2. 09MnNiDR钢板 （1）钢号简介 （2）新旧标准对比
标准
GB3531-1996 GB3531-2008
厚 度 mm
6～60
6～120
-70℃ KV2 J
≥27
≥34
（3）国内外标准对比
标 准 GB3531-2008 EN10028-4:2003 ASME(2007)
钢号
09MnNiDR
一、GB713-2008 《锅炉和压力容器用钢板》
1. Q345R钢板 （1）钢板厚度
标准 钢号 厚 度 mm
GB6654-1996 16MnR 6～120
GB713-2008 Q345R 3～200
16MnR低合金高强钢的焊接裂纹分析
一绪论1.1 焊接结构现状及发展趋势目前，焊接结构在许多行业和领域，如汽车制造、石油化工、压力容器、矿山机械、船舶制造、起重设备、航空航天、建筑结构、核动力设备等得到广泛应用。
所谓的焊接结构就是以金属材料的板材，型材，铸件以及锻件为基本元件，用焊接连接起来的金属结构。
近年来，在工业发达的国家，焊接结构的用钢量已占工业总用钢量的50﹪左右，焊接结构的产量及用钢量占工业总用钢量的比例已经成为一个国家工业发展水平的重要标志。
中国早在2004年时，焊接结构的用钢量已经突破了1亿吨，成为世界最大的焊接制造国。
目前，在我国许多行业的制造工厂，如造船厂、锅炉厂、车辆厂、矿山机械厂、石化机械厂、起重机厂等都建有专门的焊接生产车间，负责本企业有关焊接结构的制造工作。
自改革开放以来，我国利用焊接技术完成了许多具有标志性的重大工程，如长江三峡水电站、南水北调工程、西气东输管道工程等，在国民经济建设中发挥着不可替代的重要作用。
随着焊接技术向机械化，自动化方面的发展。
一方面，将大大减轻工作者的劳动强度，同时改善劳动环境，提高了生产效率。
另一方面，使焊接结构自身的很多优点将更加突出，进一步保证了焊接质量，提高了产品的安全性。
所以焊接结构的应用领域和范围将日益扩大。
1.2 焊接结构的优点焊节结构之所以得到如此广泛的应用，是因为用焊接方法制造的金属结构与其他方法比有一系列的优点。
1）节省金属材料。
2）生产周期短。
3）通过焊接，可以很方便地实现多种不同形状和不同厚度的钢板（或其他金属材料）的连接，甚至可以将不同种类的金属材料连接起来。
4）焊接结构的刚性大，质量轻。
5）焊接结构生产一般不需要大型和贵重的机器设备。
6）有些结构，利用焊接结构比轧制更方便和经济。
7）焊接准备工作简单。
8）焊接接头强度高。
9）焊接结构设计的灵活性大。
10）焊接接头密封性好。
11）最适于制作大型或重型的，结构简单而且是单件小批量生产的产品结构。
12）容易实现自动化生产。
16mndr成分
16mndr成分16MnDR，是指用于制造压力容器的一种低合金高强度钢板，具有良好的耐蚀性和高温强度。
下面将从不同角度介绍16MnDR钢板的特点和应用。
一、16MnDR钢板的化学成分和力学性能16MnDR钢板的化学成分主要包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等元素。
其力学性能包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等指标。
根据不同规格和要求，16MnDR钢板的化学成分和力学性能可以有所差异。
二、16MnDR钢板的耐蚀性16MnDR钢板具有良好的耐蚀性，可以在各种环境下长期稳定使用。
特别是在高温、高压的情况下，16MnDR钢板表现出较好的耐蚀性能，能够有效抵御氧化、腐蚀等因素的侵蚀。
三、16MnDR钢板的高温强度16MnDR钢板具有较高的高温强度，能够在高温条件下承受较大的压力和负荷。
这使得16MnDR钢板成为制造高温容器的理想材料，广泛应用于石油、化工、电力等行业中的高温设备制造领域。
四、16MnDR钢板的应用领域16MnDR钢板主要用于制造压力容器，如锅炉、储罐、反应器等。
这些压力容器广泛应用于石油化工、核电站、食品加工等工业领域。
由于16MnDR钢板具有良好的耐蚀性和高温强度，能够满足各种严苛的工作条件要求，因此被广泛应用于各种压力容器的制造。
五、16MnDR钢板的加工和焊接性能16MnDR钢板具有良好的加工性能，可以通过冷加工、热加工等方式进行成型和加工。
同时，16MnDR钢板也具有良好的焊接性能，可以通过常规焊接方法进行焊接，如电弧焊、气体保护焊等。
这使得16MnDR钢板在制造压力容器时能够满足不同形状和尺寸的要求。
六、16MnDR钢板的质量控制在16MnDR钢板的生产过程中，需要进行严格的质量控制，以确保产品的质量和性能符合要求。
这包括原材料的选择、生产工艺的控制、产品的检验等方面。
通过严格的质量控制，可以保证16MnDR钢板具有稳定的化学成分和良好的力学性能。
16MnDR钢板是一种具有良好耐蚀性和高温强度的钢板，广泛应用于压力容器制造领域。
热处理对16MnDR低温压力容器钢板组织和性能的影响分析
热处理对16MnDR低温压力容器钢板组织和性能的影响分析发布时间：2021-07-12T14:38:51.417Z 来源：《工程建设标准化》2021年6期作者：赵富民[导读] 本文对16MnDR低温压力容器的钢材料进行了热处理，表征了16MnDR压力容器钢的微观组织结构，研究了热处理工艺对钢材料力学性能的影响。
赵富民瀚洋重工装备制造（天津）有限公司天津市300353摘要：本文对16MnDR低温压力容器的钢材料进行了热处理，表征了16MnDR压力容器钢的微观组织结构，研究了热处理工艺对钢材料力学性能的影响。
结果表明，在16MnDR钢的热轧状态下对其进行热处理能够明显看到晶粒细化和组织改善现象，热处理过程使综合力学性能显著提升。
采用900℃正火热处理工艺或用900℃正火配合610℃回火热处理均可以使材料具有良好的低温韧性，通过结构表征可知其组织结构为铁素体+珠光体，断口形貌为等轴韧窝，具有非常好的低温冲击韧性。
关键词：压力容器；16MnDR钢；热处理；金相组织1低温压力容器钢材料概述石油化工工业不断发展使新工艺和新设备层出不穷，这对于压力容器的材料选择、结构设计、制造过程、运输安装等多个环节都提出了更高的要求。
压力容器使用的钢材料不仅需要具有足够的强度，还需要有一定的塑性，并在低温条件下具备良好韧性。
低温压力容器主要分为两个类型，一类是压力容器的服役环境压处于寒冷地区，另一类是压力容器中运送的介质是液态氨、氮、氧等低温物质，压力容器可以是低温介质的储存容器，也可以是各类介质的输送管道，在生产这类容器时需要采用低温钢。
从成分上对低温钢进行分类可以分为无镍钢和有镍钢，无镍钢主要指晶粒度较细小的钢材料以及低温高强度钢材料，要在零下六十度以上的条件使用无镍钢，有镍钢则是在钢的组织结构中加入镍元素，使镍元素固溶于铁素体中，这样可以显著加强材料低温韧性。
通常在体心立方体结构晶格的材料中，金属材料通常具有低温变脆的特点，有镍钢可以显著改善材料的低温韧性，目前已经可以在零下二百度的条件下正常使用。
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拉伸 、 冷弯 试验 ， 有厚 度规 格钢板 都分别 取全 板 所 厚试样 和 圆棒试 样 ， 有 全板 的板 状 试 样 。拉 伸试 样 加 工 成 标 距 为 ５ｍ
５ ｍ、 径为 １ 的 圆棒 试样 。所 有 试 样 均 ０ｍ 直 ０ｍｍ
连铸一 铸坯 下线 清 理 冷 检一 ３ ５ ０ ｍ 轧 机 轧 制 ０ ｍ
连铸 坯 轧制 而 成 的 ，轧 制 的钢 板 厚 度 分 别 为 １ ６ ｍ ３ Ｔ和 ５ ｍ。钢板 经过 了正 火热 处理 。 ｍ、２ｍｌ Ｉ ０ｍ
一 正火一 探 伤一 检查 一 入库 。
・
２ ２・
宽厚 板
第ｌ ６卷
２ 力学 性能试 验
为横 向取 样 。为 了解 钢板 厚度 方 向不 同部位 的拉
伸性 能 ， ３ ｍ、０ ｍ 厚 钢 板进 行 了 Ｔ ４和 对 ２ｍ ５ ｍ ／
２ １ 拉伸 试验 ．
对 １ ６ｍｍ、２ｍｍ和 ５ ｍ 厚钢 板 分别 进 行 ３ ０ｍ
Ｔ ２部位 取 样 。拉 伸 试 验 按 照 Ｇ ／ ２８—２０ ／ Ｂ Ｔ２ ０２
在焊 接后 ，焊接 热影 响 区 的低 温韧 性 随 焊接 工 艺
力学 性 能要求 分 别见表 １和表 ２ 。
表 １ １Ｍ ｎ Ｒ 钢 板 化 学 成 分 ／ ６ Ｄ ％
Ｃ Ｍｎ Ｓ ｉ Ｓ Ｐ Ａｌ ｓ
参数 的不 同而 有 一定 的 、 至 较 明显 的 降 低 ，因 甚
此 ， 温钢 板 的焊 接 性 能 对 使 用 单 位 来 说 也 是 至 低
关重要 的。
≤０２ 】２ ．０ Ｏ～】 ６ Ｏ １ ～Ｏ． ０ ≤０． ２ ．Ｏ ．５ ５ ０ ５ ≤０． ２５ ≥ ０ ０ ５ ０ ． １
表 ２ １Ｍ ｎ Ｒ 钢 板 力 学性 能 ６ Ｄ
１２ 生产 工艺 流程 ．
关 键 词 １Ｍｎ Ｒ 钢 板 ６ Ｄ
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌＲｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｈａ ｉ ａ ｏ ｅ ｔｅ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｓ ａ ｃ ｎ Ｍ ｃ ｎ ｃ ｌＰｒ ｐ ｒ ｉ ｓ
ａ ｄ Ｗ ｅｄ ｎ ｒｏ ｍ ａ ｃ ｆ１ ｎ ｎ ｌ ｉ ｇ Ｐｅ ｆ ｒ ｎ ｅｏ ６ Ｍ ＤＲ ｔ ｅ ａ ｅ Ｓ ｅ ｌＰｌ ｔ
ｆ ｒ Ｌｏ Ｔｅ ｐ ｒ ｔ ｅ Ｐｒ ｓ ｕｒ ｓ ｅ ｏ ｗ ｍ ｅ ａ ｕｒ ｅ ｓ ｅ Ｖｅ ｓ ｌ
。
Ｌｉ ａ ｍｅ ｎ ｏ Ｆｅ ｕ Ｘｉｏ ｉａ ｄ Ｇａ ｎｇ
（ｉａ ｇＩ ｍ ａ ｄ Ｓｅｌ ｒｕ ｏ ｔ ） Ｊ ｎ ｏ ｎ ｔ ｏ ｐ Ｃ ．Ｌｄ ｇ ｒ ｅＧ
０ 前言
１ 试 验 材料
１ Ｍｎ Ｒ是 使 用 量 最 大 的低 温 压 力 容 器 钢 ６ Ｄ
板， 主要 用 于 制 造低 温 压 力 容 器 、 方 地 区 的 氧 北
１ １ 技术 要求 ．
对 １Ｍ Ｄ ６ ｎ Ｒ钢 板 的化 学 成 分 （ 炼 分 析 ）及 熔
气、 天然气 、 液化气 和 丙烯球 罐 等 。 由于低 温钢 板
第 １ ６卷第 １ 期
２１ ０ ０年 ２月
宽 厚 板
ＷＩ ＤＥ ＡＮＤ ＨＥＡＶＹ Ａ ＴＥ ＰＩ
Ｖ０ ． ６． １ １ Ｎｏ． １
Ｆ ｂｕ ｒ ２ １ ‘２１ ・ ｅ ｒ ａｙ ０ ０
低 温 压 力 容 器 用钢 板 １Ｍｎ ６ ＤＲ 的 力 学 及 焊 接 性 能 试 验 研 究
１３ 化 学成 分 及试板 规格 ． 试 验用 钢 板 化 学 成分 （ 炼 分 析 ）符 合 表 １ 熔
的规 定 ， 钢板 是 由 规 格 为 ２ ０ １ ０ ７ Ｉ Ｘ２ １０ ｍｍ 的 Ｔ ｍ
高 炉铁 水一 Ｋ Ｒ铁水 预处 理一 ｌ０ｔ 炉 冶炼 ２ 转
一
脱 氧合金 化一 Ｃ Ｓ精 炼一 Ｌ Ａ Ｆ精 炼一 Ｖ Ｄ精炼 一
刘 晓关 高 峰
（ 钢集团有 限公司） 济
摘
要
结 合 低 温 压 力 容 器 钢 板 １ Ｍｎ Ｒ 钢 板 力 学 性 能 及 焊 接 性 能 的试 验 ， 检 测 过 程 及 结 果 进 行 了 系 ６ Ｄ 对 力学性能 焊 接 性 能
统分析 ， 为开发更高级别 的工程用低温钢板提供 了可靠的依据 。
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｅ ｔ ｏ ｃ ａ ｉａ ｒ ｐ ｒ ｅ ｎ ｅ ｄ ｎ ｅ ｏ ｍａ ｃ ｆ １ Ｍｎ ｔ ｅ ｌ ｔ ｏ ｏ ｓｒ ｃ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｓｓ ｆ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ａ ｄ ｗ ｌ ｉ ｇ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｏ ６ ｉ ｆ ＤＲ ｓｅ ｌ ｐ ａｅ ｆｒ ｌｗ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｒｓ ｕ ｅｖ ｓ ｅ ，ｔ ｅ ａｔｃｅ ｃ ｒ ｅ ｕ ｙ ｔｍａ ｉ ｎ ｌ ｓｓｏ ｈ ｅ ｔ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓａ ｄ ｒ ｓ ｌ ｎ ｒ ｖｄ ｓ ａ ｅ ｅａ ｕ ｅ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｓ ｌ ｈ ｒ ｌ ａ ｒ ｓｏ ｔｓ ｓｅ ｔ ａ ａ ｙ ｉ ｎ ｔ ｅ ｔｓｉ ｒｃ ｓ ｎ ｅ ｕ ｔ ａ ｄ ｐ ｏ ｉ ｅ ｉ ｉ ｃ ｎ ｓ
ｒ ｌａ ｌ ｓｓ ｆｒｄｅ ｅ ｏ ｉ ｇ ｈｉｈｅ ｒ ｄｅ ｌｗ ｅ ｐ ｒｔ ｅ ｓｅｅ ｌ ｔ ｏ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｎ ｏ ｔ ｃｉｎ． ｅ ｉｂ ｅ ｂａ ｉ ｖ ｌ ｐ ｎ ｇ ｒｇ ａ ｏ ｔｍ ｅ ａｕｒ ｔ ｌｐ ａｅ ｆ ｒｅ ｇ ｎ ｅｉ ｇ ａ ｄ ｃ ｎｓｒ ｔ ｏ ｕ ｏ Ｋｅ ｙｗｏ ｄｓ １ ｒ ｎ ６Ｍ ＤＲ ｔ ｅ ａ ｅ， ｃ ｎ ｉａ ｒ ｐ ｒｉ ｓ，Ｗ ｅｄｉ ｅ ｏ ａ ｃ ｓｅ ｌｐｌｔ Ｍｅ ｈａ ｃ ｌｐ ｏ ｅ ｔｅ ｌ ｎｇ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｆ ｍ