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