国产09mnnidr低温储罐用钢焊接性能研究

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1、国产09MnNiDR低温储罐用钢焊接性能研究摘要低温储罐是将需要储存的气体介质温度降低到其沸点以下使其液化来储存的压力容器，其突出的优点是安全、占地面积小、单位容量大、建造成本低，被广泛应用于钢铁、石油化工、能源、医疗和高技术领域。低温储罐通常为焊接结构，首先要解决的问题就是在规定的低温下，其各项力学性能指标满足使用条件要求，这对于低温储罐用钢及其焊接提出了很高的要求。国外早在20世纪70年代就开始大力研制和采用低温储存技术，从建造技术到工艺流程都已相当成熟和完备，其中用于制造低温储罐的钢种也已系列化和标准化。因受冶炼技术的制

2、约，国内低温储罐制造用钢及焊接技术一直主要依赖于进口，相关公司为推动低温储罐制造的国产化，进行了一系列低温高强钢的研制与开发工作，取得了较大的进展。但因生产的钢板低温性能不稳定，焊接工艺研究不系统，致使低温储罐在应用中安全事故时有发生。本课题在对国内外相关资料进行了大量的收集和研究的基础上，对国产09MnNiDR低温钢板进行力学性能和焊接工艺试验研究。通过对钢材的热模拟试验、斜Y型坡口焊接裂纹试验、热影响区最高硬度试验等方法评定钢的焊接性；通过V-Chapy冲击试验及其电子扫描试样断口形貌分析，评定焊接接头的低温断裂性能；通过

3、对焊接接头各个微区显微组织观察，探究接头微观组织与宏观力学性能之间的内在关系。研究结果表明：国产09MnNiDR钢低温冲击功，若采用大的焊接线能量，单道焊接工艺，则呈明显下降趋势，而采用较小的焊接线能量并且采用多层多道焊接方法及适当范围较低层间温度焊接工艺可以有效提高焊缝金属中韧性好的针状铁素体的比例，同时也使晶粒尺寸有所改善，因而有利于改善09MnNiDR钢焊接接头的低温冲击韧性，从而满足实际低温储罐工作环境下的建造技术要求。关键词：低温储罐；国产09MnNiDR钢；焊接性；低温冲击韧性StudyonWeldabilityo

4、f09MnNiDRsteelMadeinChinaforCryogenicstoragetanksABSTRACTCryogenicstoragetanksisthegasmediumwillneedtolowerthetemperaturetoitsboilingpointlesstothepressurevesseltostoreliquefiedandtheoutstandingadvantageissafety,smallsize,unitcapacityandtheconstructionoflowcost.Itis

5、widelyusedinsteel,petrochemicals,energy,healthcareandhigh-techfieldsLowtemperaturestoragetanksareusuallyweldedstructure.Thefirstproblemwillsolvedisthattherequiredlowtemperatures,itsmechanicalpropertiestomeetthetermsofuse.Thissettheveryhighrequestregardingthelowtempe

6、raturestoragetankwiththesteelandthewelding.Foreign70'searlyinthe20thcenturybegantovigorouslydevelopanduselow-temperaturestoragetechnology.Fromtheconstructiontechniquestotheprocessarequitematureandcomplete.Whichthesteelthatusedtomanufacturelowtemperaturestoragetanksh

7、asalsobeenserializationandstandardization.Cryogenictankmanufacturingofdomesticsteelandweldingtechnologyhasbeenmainlydependentonimports.Constrainedmainlybythemetallurgicaltechnology.Relatedcompanieshascarriedonaseriesofresearchanddevelopmentworkonlowtemperaturehighte

8、nsilesteeltopromotethedomesticmanufactureofcryogenicstoragetank.Andithasmadeconsiderableprogress.Butinstabilityintheproductionofsteelatlow