大焊接线能量储罐用钢的开发与应用

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理低合金 高强度钢 , 钢板 的技术条件 具有 以下特点 : ( ) 强 度 ( >40 a c >60—70 a ; 1高 I 9 MP ,6 1 r1 3 ) () 韧 性 ( 向试 样 一2 ℃ 夏 比 V型 冲击 吸 收 2高 横 0
功 AV 4J ; K  ̄ 7 ) >
() 良 的焊 接 性 ( 制 碳 当 量 C 3优 控 ≤0 4% 、 .5 焊 接 裂 纹 敏 感 组 成 P。≤O2 % ) .8 ; () 足 大 线 能 量 焊 接 要 求 ( 4满 口为 10 Jc 时 , 0 k/ m H Z的 强 度 、 A 冲击 功 均 能 达 到对 母 材 的要 求 ) 。
评 审 , 在 推 广 应 用 。 目前 , 钢 集 团上 海 浦 东 钢 铁 正 宝 公 司 也 正 在 开 发 储 罐 用 1Mn iR钢 板 。 2 NV
2 大 焊 接 线 能 量 用 钢 开 发 的 技 术 要 求
HT N 1E 、 IE C 6 0 N 等 。 对 于 如 何 防 止 IE 6 0 2 RV R A E 1A 采用 大线 能 量 焊 接 时 H Z韧 性 恶 化 的 难 题 , 验 了 A 试 各种 添 加 元 素 对 金 相 组 织 和结 晶颗 粒 的 影 响 。结 果 表 明 : 据 钢 中的 N含 量 , 当 添 加 T, 成 TN细 根 适 i形 i 粒状 弥 散 分 布 的粒 子 以减 轻 大线 能 量 焊 接 热 影 响 区 脆化 的效 果 最 好 , 用 TN 的 沉 淀 物 可 以抑 制 焊 接 利 i
A s at h cn a r u e et ad t hi t d f i p t nr e i t l l ef i bt c: et h i l e i m n n n c m h so h hi u ee yw l n s e pa r l r T e c q r s c e l ae o g n g d g e t o o
时奥 氏体 的晶粒粗 大 , 大针状铁素体 的沉 淀核 , 增 由
此确 立 了 K T处 理 技 术 ( 户 超 韧 化 处 理 ) S 神 。这 种 处 理 技 术 已经 成 为 开 发 大 线 能 量 用 钢 的技 术 基 础 。 大 线 能 量 焊 接 时 焊 接 热 影 响 区 脆 化 的 主要 原 因
so a e Wa e c ie tr g S d s rb d.T e p p rs o d t a e me h ia r p r fh g p te e g e d n te lt h a e h we h tt c a c p e t o i h i u n r y w l i g se l a e h n l o y n p w s ma e b u a r n a d S e l Gru o a y a d W u a g Io d S e l C . L d.T e ts e u t a d y W h n Io n te o p C mp n n y r n a t o , t h e t rs l n n s s o e a e se lp ae C e wed o ih ip t n r y a d s lp a e c n b o s u t ro l t r hw d t t t lt a b l e f rh g n u e g t l t a c n t ce f i 8o — h t h n d e n e e r d o
任 公 司 所 开 发 的 大 线 能 量 钢 板 的各 项 力 学 性 能试 验 和 大 线 能 量 焊 接 试 验 , 果 证 明 其 性 能 可 以满 结 足 大 线 能量 焊 接 的 要 求 , 够 用 于 大 型储 罐 的建 造 。 能
关键词: 大焊 接 线 能 量 用 钢 ; 影 响 区 ; i 子 ; 电立 焊 热 TN粒 气
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第2 0卷第 1 期




总第 12期 2
储 罐 的国产 化建 造 技 术研 究 ” 0 1 , 阳钢 铁 。20 年 舞 公司 联合 合肥 通 用 所等 单位 研 制 1M NV 2 n iR钢 板 , 并 于 20 02年 7月 通 过 了 “ 标 委 ” 力 容 器 新 钢 材 容 压
中图 分类 号 : Q 5 . ;Q 5 . 1 T 032T 004 文献 标 识码 : A 文章 编号 :0 1 87 2 0 ) 1 0 6 4 10 —4 3 (0 30 —0 1 -0
Ex lia in a d Ap l a o fHi h I p tEn r y W ed n t e p ot t n p i t n o g n u e g l i g S e l o ci
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大 焊 接 线 能 量 储 罐 用 钢 的开 发 与应 用
合肥通 用机械研究所 章 小 浒 福 建 炼 油 化 工 有 限 公 司 李 晓燕
摘 要: 介绍储罐用 大线能量用钢 开发的技术要 求与途 径。武 汉钢铁 ( 团) 司和舞 阳钢铁 有 限责 集 公
1M NV 2 n iR调 质高强钢 的开发 以 C—S —M , 是 i n 合 金为基础 , 采用 了多元 微合 金化处理 , 添加 M 、 、 oV
B、 iT 等 合 金 元 素 , 过 合 理 的 调 质 热 处 理 制 度 , N、i 通 得 到 满 足 钢 板 力 学 性 能 和 大 线 能 量 焊 接 要 求 的 组织 结 构 。其 关 键 技 术 措 施 为 : () 1 预处 理 : 水 预 处 理 包 括 K 铁 R脱 硫 , 条 件 有
大 线 能 量 焊 接 技 术 最 早 应 用 于 造 船 , 提 高 效 为
率, 采用 焊接线 能量 q 0 Jc ≤5 k/ m的单 面焊 。随 着 建筑 、 梁 、 桥 能源 、 化 、 石 电力等行 业 的发展 , 越来 越 多的采用 大线能量用钢 , 除大 型储罐用钢 外 , 其最 大 q 0 Je 。 而 大 型 储 罐 在 进 行 纵 焊 缝 焊 接 过 程 ≤6 k/r a
化学配 比时 ,i TN粒子更 加 细小且 分布 弥散 , 对高 温 奥 氏体 晶粒的细化作用 最 强 , i T/ N值 过大或 过小 都 将 消 弱 这 一 作 用 。 TN 在 ) F i , e中 的 固 溶 度 积 公 一 式[为 : 3 】
l(T]N] y .2—80 / g [ i[ ) =0 3 00 T 在 一 定 的 温 度 (30【) 钢 中 的 一 定 含 N 量 12 c 和 =
随着工 程结构 和压 力容 器 的大型 化 , 要 开发 需
与高 效 大线 能 量 焊 接 技 术 相 适 应 的 大 线 能 量 焊 接 用
钢板 。 由于大线能量焊接对传 统 的低 合金钢焊接热 影响 区的强 度和韧性 会 造成 恶 化 , 强度 和韧 性 随 其 焊接线 能量 的提高 而大 幅下 降 , 防止焊 接 过程 中热 影 响 区 性 能 恶 化 成 了 开 发 大 线 能 量 用 钢 的关 键 。
是熔合线 区域存 在 大量 的 岛状 马 氏体 ( —A) 硬 M 的
化 组 织 , 了 改 善 HA 为 Z韧 性 , 减 少 M— A相 , 现 需 实 T 和 N的最 佳 配 比 。TN粒 子 是 严 格 按 1 1 T、 i i : 的 iN 原 子 比析 出 的 , 钢 中 T、 原 子 比 为 1 1时 , 应 当 iN : 相 于重 量 百 分 比约 为 34 , 此 34 .2 因 .2为 钢 中 T、 原 iN 子 的理 想 化 学 配 比 。 当 钢 中 的 T/ 值 接 近 于 理 想 iN
2 纪 7 0世 O年 代 末 8 0年 代 初 , 日本 几 家 钢 铁 公 司 相 继 开 发 成 功 储 罐 用 高 强 度 大 线 能 量 用 钢 , 于 并
工 程 应 用 ¨J 。我 国 近 2 0年 开 发 与 工 程 应 用 的 低 焊
接 裂 纹 敏 感 性 C 钢 系 列 ,如 0 Mn r V F 7 CMo R、 0 Mn ir V R等 的 焊 接 工 艺 试 验 表 明【J当 口达 7 NCMo D : 到 5k/r 时 , 接 接 头 强 度 、 击 值 大 幅 度 下 降 。 0 Je a 焊 冲 1Mn iR钢 系非 C 2 NV F钢 类 ,r≥60 a级 调 质 热 处 c 6 1MP

钢板 》 该 钢板 正式命 名 为 1M NV 。 19 , 2 n iR 99年北 京 燕 山石化公 司 、 肥通 用所 和 中石 化北 京设计 院等 合
依托北京燕 山石化公 司四台 l 0万 m 原 油 储 罐 工 程 3
承 担 了 中 石 化 的 科 技 开 发 项 目“ 0万 m l 3大 型 原 油
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F j nO l e n r o ,t . L a ui i R f e C . Ld a i y IXio—y h a
的还包括脱磷 。强 化冶炼 中脱氧 期 脱磷操 作 , 严格 控 制 钢 中 P S含 量 。 、
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( 一般为
) 的条件 下 , 据 上式 计算 出的 固溶 根
的 T 含 量 约 为 0 05 。 随 着 钢 中 T 增 多 , 溶 的 i .0 % i 未 T 相 应 增 多 , 沉 淀 析 出 的 TN数 量 增 多 , 时 TN i 即 i 同 i 颗 粒 的 尺 寸 也 相 应 增 大 。但 是 在 焊 接 热 循 环 作 用 后 ,i 的 颗 粒 数 并 不 随 T 含 量 的 变 化 而 单 调 的 增 TN i 加 , T 含 量 达 到 00 5 时 , i 的 颗 粒 数 达 到 最 当 i .1% TN
1 前 言
中, 当板 厚 为 2 r 时 采 用 V型 坡 口气 电 立 焊 一 次 1m a 焊接 成 型 时 , q为 9 0—10 Jc 0k/ m。 因此 开 发 大 型 储 罐用大线能量用 钢技术要求最高 , 度最大 。 难 以往 我 国 5万 m 3以 上 储 罐 所 用 的 高 强 钢 全 部 依赖 进 口 , 使 钢 材 国 产 化 ,97年 武 钢 联 合 北 京 为 19 燕 山石 化 公 司 、 中通 公 司 和 合 肥 通 用 所 等 单 位 , 先 率 在 国 内 开 展 了 ≥ 60 a级 的 大 线 能 量 用 钢 1MP WH60 2钢 的研 制 和 应 用 研 究 。 并 在 20 1D 02年 列 入 即将 发 布 实施 的 国家 标 准 《 力 容 器 用 调 质 高 强 度 压
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