lng储罐建设用9%ni钢焊接性及焊接工艺研究

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1、天津大学硕士学位论文LNG储罐建设用9%Ni钢焊接性及焊接工艺研究姓名:尹长华申请学位级别:硕士专业:材料工程指导教师:李午申;冯斌20080501摘要大型LNG低温储罐用9%Ni钢焊接接头性能的好坏直接关系到储罐的施工质量与安全可靠性。鉴于此,我们首次在国内针对LNG储罐用9%Ni钢开展焊接性及其焊接工艺的研究工作,旨在充分掌握厚壁9%Ni钢的焊接性,提出LNG储罐焊接合理的焊接工艺及相应焊接工艺参数,确保LNG低温储罐安全持久运行。针对工程实际需要,本课题开展了以下试验研究内容来全面评价9%Ni钢焊接性:1)热模拟

2、试验;2)焊材熔敷金属扩散氢测定试验;3)斜y坡口对接裂纹试验;4)焊接热影响区性能测试。通过上述试验取得以下创新成果:1)完成了22.1mm壁厚9%Ni钢SH-CCT图的测定分析工作,为合理制定焊接工艺提供技术支持;2)找出了焊接电流、焊材烘干温度、焊材保温时间对LINCOLNNYLOID2①3.2mm焊条熔敷金属扩散氢的影响规律,为降低接头氢含量提出了焊条合理的烘干制度;3)找出了不同环境温度、环境湿度和预热温度下对斜Y坡口试件断面裂纹与表面裂纹的影响规律,提出了9%Ni钢焊接时为防止冷裂纹的产生所需的合理预热温度

3、;4)采用焊接热模拟技术分析了9%Ni钢多层焊时焊接热输入和层间温度对接头的组织和低温性能的影响,并利用线性回归方法建立了焊接热影响区的性能(低温冲击韧性和硬度)与线能量和层间温度之间的回归方程。并针对多层多道焊为获得性能优良接头提出了层间温度不超过100℃、线能量宜≤18KJ/cm的合理性建议。根据焊接性试验结果,我们针对10mm和22.1mm壁厚9%Ni钢选用AWSA5.11M-97ENiCrMo一6、ENiCrMo一3焊条进行手工电弧焊和A5.14-97ERNiCrMo一3、ERNiCrMo一4焊丝匹配专用焊剂进

4、行埋弧焊工艺试验。试验结果证明,焊接过程中控制预热温度75℃左右,层间温度100℃以下,线能量20KJ/cm以下是可行的,优良的焊接接头力学性能证明了焊接性试验结果的科学性、正确性。关键词:LNG:9%Ni钢;焊接性;焊接工艺;试验;HAZABSTRACTWeldjointperformancesarevetyimportanttothesafetyandqualityoflargecryogenicstorageLNG(1iquefiednaturalgas)tanks.Atpresent,inviewofabsen

5、ceofcomprehensiveresearchonweldjointperformancesof9%NisteelinChina,itisnecessarytoStartfurtherstudyof9%Nisteelinordertomasterweldabilityofthick-plate9%Nisteelandtopresentproperweldingtechnologyandweldingparameters.Asaresult,safeoperationofLNGstoragetankscanbegua

6、ranteedanddomesticstoragebuildingcompanieswillbecomemorecompetitiveinbuildinglargecryogenicstoragetanks.Basedonexperimentresults,followingconclusionscanbedrawed:(1)Influenceofweldingcurrent,bakingtemperatureandholdingtimeontheamountofdiffusiblehydrogenindepositm

7、etalusingLincolnNyloid2西3.2ramweldingrodiselicitedtofindoutproperbakingcriterioninordertoreducediffusiblehydrogencontent.(2)Influenceofambienttemperature,ambienthumidityandpreheatingtemperatureoncoldcrakingsusceptibilityisderivedandproperpreheatingtemperaturetoa

8、voidcoldcrackingispresumed.(3)Basedonthermalsimulaionexperiment,inflenceofheatinputandinterlayertemperatureonHAZperformancesandmicrostructureisanalysed,regressiveequa

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