[發明專利]一種7%Ni儲罐鋼的鋼板焊接方法

有效

• 申請號: 202210791894.5
• 申請日: 2022-07-07
• 公開（公告）號: CN115070169B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 李偉;王曉斌;馬行健;吳君明;李松;范益
• 申請（專利權）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/235;B23K9/095;B23K35/02;B23K35/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王云

本發明公開了一種7％Ni儲罐鋼的鋼板焊接方法，包括以下步驟：(1)坡口加工：對7％Ni儲罐鋼進行坡口加工；(2)保護氣：采用70～75％Ar+25～30％COsubgt;2/subgt;的混合保護氣體；(3)組對焊接：按照常規的點焊方式進行組對焊接；(4)打底焊接：焊接前不預熱，焊接電流為130～140A，電壓為20～21V，焊接速度為14～16cm/min；(5)填充焊接：層間溫度控制在100℃以下，焊接電流為150～160A，電壓為23～24V，焊接速度為15～16cm/min；(6)蓋面焊接；步驟(3)～(6)焊接過程使用的焊絲為符合ENiCrMO3T1?4標準要求的藥芯焊絲，焊材熔敷金屬中Ni為62～68wt％，C為0.02～0.05wt％，Mo為6～10wt％，W為1～2wt％；本方法通過對焊材的選擇、保護氣配比以及焊接工藝的調整，焊接7％鎳儲罐鋼能滿足儲罐鋼建設要求，在?196℃低溫沖擊性能良好。

技術領域

本發明涉及一種鋼板的焊接方法，特別涉及一種7％Ni鋼板的焊接方法。

背景技術

9％Ni鋼，是一種低碳調質鋼，組織為馬氏體加貝氏體，在-196℃下具有優異的沖擊韌性，常用于石油天然氣儲罐用鋼。9％Ni鋼的核心合金成分為Ni元素，添加量達8.5～9.5％，因Ni元素屬貴重金屬，全球探明存量有限，開采冶煉成本也很高，所以9％Ni鋼售價昂貴。

隨著學者深入研究，9％Ni鋼在大多數應用場景下富余量較多，而7％Ni鋼(主要成分C為0.042～0.073wt％，Si為0.11～0.25wt％，Mn為0.65～0.73wt％，Ni為7.0～7.5wt％)在-196℃的沖擊韌性良好，能夠應用于大多數工程場景。7Ni相對于9Ni制造成本更加低廉，未來將有廣闊的應用前景。

目前7％Ni鋼尚未大規模工業化應用，常參考9％Ni鋼焊接工藝。傳統9％Ni鋼焊接方法為手工焊條焊、埋弧焊、氬弧焊(“王宏偉,張劍.低溫用9％Ni鋼的焊接[J].內蒙古石油化工,2009.”、“鄭立娟.大型LNG儲罐用9Ni鋼焊接工藝與機理研究.哈爾濱工業大學,2010.”)，近年來隨著藥芯焊絲研發，許多學者進行了9％Ni鋼藥芯焊接工藝研究(“李宇章.9Ni鋼藥芯焊接頭低溫斷裂韌性及與微觀組織關聯的研究[D].2019.”)。

因7％Ni鋼與9％Ni鋼在成分和工藝上有明顯區別，9％Ni和7％Ni鋼的工藝、成分不同，并不能因為兩者的接頭力學性能相同，而生搬硬套同種焊材、同種工藝；焊縫金屬的性能由焊材和鋼板共同組成，7％Ni鋼的鋼板含Ni量相對于9％Ni鋼低，如兩者同種焊材、同種工藝，得到的7％Ni鋼的接頭性能無法預料能否達到使用需求。

發明內容

發明目的：本發明旨在提供一種能滿足LNG儲罐建造要求要求的7％Ni鋼的焊接方法。

技術方案：本發明所述的鋼板焊接方法，包括以下步驟：

(1)坡口加工：對7％Ni儲罐鋼進行坡口加工；

(2)保護氣：采用70～75％Ar+25～30％CO₂的混合保護氣體；

(3)組對焊接：按照常規的點焊方式進行組對焊接；

(4)打底焊接：焊接前不預熱，焊接電流為130～140A，電壓為20～21V，焊接速度為14～16cm/min；

(5)填充焊接：層間溫度控制在100℃以下，焊接電流為150～160A，電壓為23～24V，焊接速度為15～16cm/min；

(6)蓋面焊接。

步驟(3)～(6)焊接過程使用的焊絲為符合ENiCrMO3T1-4標準要求的藥芯焊絲，焊材熔敷金屬中Ni為62～68wt％，C為0.02～0.05wt％，Mo為6～10wt％，W為1～2wt％。