27万m^(3)LNG低温罐06Ni9DR材料壁板立缝焊条电弧焊工艺

近年来,越来越多的国内钢材厂家可生产用于LNG低温储罐的06Ni9DR材料,因此,在工程项目建设中难以避免地出现不同材料厂家提供的同材质焊接现象。材料厂家不同、生产工艺不同、化学成分配比不同等因素,对焊接影响较大,如何保障焊接完成后设备能够满足运行和生产条件是重中之重。因此,必须全面了解06Ni9DR材料的特性,如焊接特性、易出现的焊接缺陷、质量防范措施等,并严格按焊接工艺规程要求执行,控制线能量。广东珠海LNG储罐内壁06Ni9DR板为南钢与太钢两个厂家供应。以现场实际焊接施工为主,介绍焊接工艺评定试验过程中的焊接参数与操作技巧。

06Ni9DR钢热处理工序质量控制技术

对高附加值06Ni9DR钢板在热处理工序的质量控制做了研究。结果表明,合理选用丸料直径、钢板抛丸运行速度可使待入炉06Ni9DR钢板表面清洁度≥SA2.5等级;按照炉膛氧含量占比≤500 ppm、炉膛压力25~45 Pa进行炉内气氛控制,可避免高Ni含量06Ni9DR钢板在高温状态下出现辊印表面质量缺陷;淬火工艺采用余温控制技术实现钢板出淬火机的过程中表面快速干透,有效避免了钢板表面水锈渍的产生;由于亚温淬火过程中钢板的内应力、热应力变化相对复杂,结合中厚板淬火机设备特点,合理制定水冷工艺参数保证钢板板形,在钢板运送过程中对运送辊道进行程序控制干预,防止钢板表面划伤、抛丸料压入。通过上述技术手段的实施,可以得到具有较好外观质量的06Ni9DR钢板。对装炉06Ni9DR钢板的信息进行建模,通过对逆转奥氏体进行理论分析结合大量的实验室和现场实验,合理地制定淬火、回火工艺参数,LOI工业炉二级模型参与炉温控制,实现有效控制炉温精度在±5℃,可使540~560℃回火后钢板的综合性能最好。

06Ni9DR低温储罐焊接裂纹及返修工艺

在某项目材质06Ni9DR低温储罐壁板焊接过程中,壁板纵焊缝和环焊缝的T型接头位置出现了焊接裂纹缺陷,进行了二次返修才合格。本文分析了焊接裂纹缺陷产生的原因,并制定了对应的返修工艺,可为材质06Ni9DR焊接裂纹缺陷处置提供参考借鉴。

06Ni9DR钢板带磁焊接工艺设计与实践

06Ni9DR钢板被广泛应用于LNG低温储罐的制备,其耐低温特性优异,可以承载-196℃的低温环境,具有良好的耐低温冲击性能,而且其受热形变系数也非常低,但容易受到磁化的影响。钢板一旦受到磁化的影响,使用传统的手动电弧焊进行焊接时,会出现磁偏吹、焊缝成型不良及飞溅严重等问题。本文结合工程实例,对06Ni9DR钢板带磁焊接工艺进行探讨,通过实践验证了带磁焊接工艺的可行性。

LNG储罐用钢06Ni9DR焊接接头弯曲试验断裂失效分析

在进行LNG储罐用钢06Ni9DR焊接工艺评定试验时,会出现弯曲试件开裂的现象,为了查找弯曲试样失效原因,保障LNG储罐焊接质量,采用不同热输入工艺对06Ni9DR钢板进行手工焊条电弧焊接,对焊接接头开展了拉伸试验、弯曲试验、-196℃低温冲击等试验。通过金相显微镜和扫描电镜对焊缝、热影响区,以及弯曲失效断口进行观察和分析,结果表明,采用ENiCrMo-6焊条焊接的焊缝组织中均散布较多大小不一的夹渣,热输入控制在12.5~26.5 kJ/cm范围内对焊接接头的力学性能、塑性以及低温冲击性能影响不明显;但采用较小热输入焊接时,更易产生夹渣、咬边缺陷,较大夹渣和轻微咬边缺陷是导致弯曲试件失效的主要原因。

06Ni9DR钢板热处理过程中的外形尺寸变化分析

选取06Ni9DR钢板为研究对象,在同组钢板同一位置处测量热处理前后其外形尺寸数据,研究热处理前后06Ni9DR钢板外形尺寸的变化机理。结果显示:在一次和二次淬火前后,06Ni9DR钢板在宽度、长度上均有增加,但膨胀率不同;厚度尺寸均发生减薄,但膨胀率不同;厚度方向收缩率随钢板厚度的增加而增大。分析认为,热处理过程中06Ni9DR钢板相变层的膨胀量大于未相变层的屈服应变,致使未相变的奥氏体层发生塑性延伸;根据体积不变定律,宽度、长度方向的延伸造成厚度方向的减薄。

从拉伸应力-应变曲线分析06Ni9钢强韧性配合

选择了4组06Ni9钢典型的拉伸应力-应变曲线,分析了曲线类型与其强韧性之间的关系。研究表明:如果成分一定,拉伸曲线上有明显的屈服点和屈服平台,那么其强韧性配合良好,能够满足性能指标要求。同时认为,屈服强度取决于回火后偏聚于刃型位错周围的碳原子浓度,而低温冲击韧度则取决于回转奥氏体及其中所含合金元素的数量和浓度。

LNG储罐用06Ni9钢板的质量控制

06Ni9钢即国产9Ni钢,广泛应用于液化天然气储罐,结合1.6×105 m3液化天然气储罐用06Ni9钢板生产的实际情况,从化学成分、热处理工艺、力学性能、无损检测等方面详细介绍了国产9Ni钢的质量控制,对以后06Ni9钢板的大规模生产及应用有一定的借鉴意义。

国产06Ni9DR钢焊接热影响区组织和低温韧性

采用扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射(EBSD)和焊接热模拟技术,研究了单次热循环不同峰值温度对国产06Ni9DR钢焊接热影响区(HAZ)显微组织和低温冲击韧性的影响.结果表明,06Ni9DR钢HAZ的-196℃冲击吸收能量均低于母材,HAZ整体发生了脆化.粗晶区脆化最为严重,原因是原始奥氏体晶粒粗大及其导致的有效大角度晶界较少,残余奥氏体量少且不稳定,以及较大的位错密度和粗大马氏体的存在.晶界呈链状分布的大块逆转奥氏体和M-A组元的存在导致回火区脆化程度仅次于粗晶区.细晶区和不完全脆化区的韧性低于母材,主要是因为淬火马氏体的存在和残余奥氏体的低温稳定性差.

06Ni9钢热处理工艺对组织性能的影响

因06Ni9(w(Ni)为9%)钢在不同的热处理条件下性能变化较大,则研究了二次淬火时06Ni9的微观组织结构,分析了组织演变规律及其对性能的影响。研究结果表明06Ni9钢二次淬火加回火后冲击韧性稳定提高,是由于残余奥氏体和组织结构稳定导致的双重效果。

低温压力容器06Ni9DR钢转炉生产实践

介绍了应用顶吹氧气转炉冶炼生产06Ni9DR低温压力容器钢的过程。对转炉冶炼温度、钢水镍含量、碳含量、磷含量等工艺参数的控制进行了生产研究。实践表明,采用半钢双联法冶炼,出钢温度1585-1635℃、镍含量8.8%-9.3%、终点碳含量小于0.035%时,可以稳定控制06Ni9DR钢的工艺参数,终点磷含量小于0.005%。

LNG储罐国产06Ni9低温钢的焊接工艺评定

06Ni9钢是太钢自主研发的用于LNG低温储罐的低碳中合金马氏体型低温钢。通过分析06Ni9钢的焊接性特点,制定了合理的焊接工艺,对06Ni9钢的焊接接头力学性能、低温(-196℃)冲击韧度进行了测试,并对焊接接头进行了宏观金相检验。评定结果表明:采用合理的焊接工艺,国产06Ni9钢的综合性能可以满足LNG工程的要求。

1.6×10~5m^3液化天然气储罐用06Ni9钢板的预制

06Ni9钢即国产9%Ni钢,广泛用于大型LNG储罐。本文结合1.6×105m3液化天然气储罐用06Ni9钢板预制的情况,对06Ni9钢板的切割、加工、卷弧、涂漆、包装、运输等工序进行了详细介绍,可供业内同行在06Ni9钢板预制时参考。

低温钢06Ni9D大截面锻件工艺研发

对低温钢06Ni9D大截面锻件进行工艺研发,通过合理的回火温度和保温时间,促进回转奥氏体的生成与弥散,提高低温稳定性问题,各项性能指标超过钢板的性能。

低温储罐用06Ni9DR钢板力学性能的统计分析

依托于近年来国内4个大型低温LNG储罐建设项目,对国产06Ni9DR钢板开展了大批量实物性能检测工作,主要检测项目为室温拉伸、弯曲和-196℃低温夏比冲击性能。抽样检测的钢板来源于国内3家大型钢铁生产企业,共计7708张,厚度范围6～28.5mm。统计结果表明,国产06Ni9DR钢板总体合格率在95%以上,其中厚度6～8mm薄板的性能波动幅度相对较大,合格率约为95%,而厚度10mm以上钢板性能更为稳定,合格率约为98%。此外,对国产06Ni9DR钢板大规模生产中主要的性能异常问题进行了总结,并对其产生原因作了简要分析。

06Ni9DR钢焊接对接接头的超声检测

通过对LNG(液化天然气)储罐(母体材料06Ni9DR、焊接材料ENiCrMo-6、板厚6mm)钢焊接对接接头的超声检测,叙述了如何准备试块、探头和仪器设备及如何判定缺陷波等的检测经验,对同行业人员有借鉴作用。

06Ni9钢回转奥氏体的形成及稳定性研究

针对06Ni9钢回火时回转奥氏体的形成过程存在模糊认识问题,在Fe-Ni相图的基础上,较深入地分析了回转奥氏体的形成过程,包括碳原子的析出、奥氏体的形成和合金元素的再分配,同时讨论了回转奥氏体的稳定性。研究表明,06Ni9钢淬火后回火时,回转奥氏体回火温度太高,奥氏体数量增多,减小了其合金化程度;回火温度太低,原子扩散能力减弱,可能形成脆性的金属间化合物,所以存在最佳的回火温度范围（540-620℃）。为了保证06Ni9钢较高的低温冲击韧度,回转奥氏体数量（质量分数）应控制在10%以下。

06Ni9钢应变时效行为对其力学性能的影响

研究了06Ni9钢经过不同预应变后、在不同温度时效不同时间其应变时效行为对力学性能的影响。结果表明,06Ni9钢在低预应变量条件下(<2.5%),应变时效行为明显,但微观组织变化不大,其强度和韧性仍能满足服役要求。主要原因是固溶于基体的C、N间隙原子浓度较低,加之低温服役,原子短程扩散困难,导致Cottrell气团不易形成。06Ni9钢-196℃时效,其组织中的部分逆转奥氏体转变成了孪晶马氏体,增强了逆转奥氏体的均匀性和稳定性,从而提高了强度,改善了低温韧性。

LNG储罐用钢06Ni9板型控制

介绍了06Ni9钢的特性及其在生产初期存在的问题。分析了影响06Ni9板型的三个关键参数———淬火机水量比、辊缝、辊速,并提出了调整、优化这三个参数的有效措施,找到了有效控制06Ni9板型的冷却模型。

LNG储罐用钢06Ni9DR中氧含量测定

钢中氧含量超标会直接影响钢的机械性能,为确保LNG储罐的使用安全,准确测定其制造用材料06Ni9DR中的氧含量就显得尤为重要。通过多次试验对仪器各项参数进行选择优化,确定了最合适的试验条件,以确保数据的准确性。试验表明:脱气功率为5 k W、脱气时间为45 s、分析功率为4 k W、分析时间为30 s时06Ni9DR钢板氧元素能排除干扰完全释放得到准确值,并与标准样品进行比对验证分析结果可靠。