Q370R氧气球罐磁粉检测技术探讨

在对某钢厂Q370R氧气球罐进行磁粉(MT)检测时,发现上大环环焊缝上多处横向裂纹。这些裂纹的产生是由于扩散氢、焊接前后温控不足、残余应力和使用载荷等多种因素的综合作用。尽管在打磨后焊缝表面仍有残余的无机富锌防腐涂层,但在检测过程中仍会出现较多的伪缺陷显示,因此检测者需谨慎辨别。本文将对Q370R氧气球罐磁粉检测技术进行深入探讨,以期为氧气罐质量检测提供更为有效的技术支持。

特厚锅炉和压力容器用钢Q370R的研制

介绍了100 mm特厚锅炉及压力容器用钢Q370R的研制过程。采用连铸-轧制-热处理工艺,通过成分设计、轧制及热处理工艺设计,得到细小、均匀的铁素体+珠光体组织,使各项性能指标均达到标准要求,且沿厚度方向钢板不同部位性能较均匀。

Q370R钢制3000m^3液氨球罐建造技术

Q370R钢板具有良好的力学性能和工艺性能,用其作为球壳板材料建造了两台3000m3液氨球罐。通过严格控制球壳板材料和焊接材料质量,为高质量球罐的建造奠定了基础。通过严格控制现场组装、组焊、无损检测、焊后热处理,以及水压试验和气密性试验等按技术条件和有关标准要求实施,获到了高质量的球罐产品,这从产品焊接试板良好的力学性能和工艺性能得到了验证。实践表明,本项目对液氨球罐建造过程的质量控制能确保液氨球罐的产品质量,为以后类似球罐的建造提供借鉴。

氮气储罐用钢Q370R的焊接工艺

氮气储罐的设计材料为低合金高强钢Q370R。通过焊接性分析,Q370R有冷裂纹倾向,没有热裂纹和再热裂纹倾向。Q370R碳当量一般为0.42%左右,有淬硬倾向,应焊前预热。当钢板厚度超过32 mm时,焊接拘束应力增大,应进行焊后消除应力热处理。根据等强度原则选择埋弧焊焊丝H08Mn Mo A和焊条J557R做为焊接材料分别进行的焊接工艺评定的各项力学性能合格,以焊接工艺评定获得的工艺参数焊接的氮气储罐完全达到了设计要求。

压力容器钢板Q370R生产试制

通过Nb、V、Ti复合微合金化的成分设计,采用控制轧制与正火生产工艺,八钢成功开发了Q370R压力容器钢板,各项性能指标均满足国家标准要求。

Q370R钢板焊接冷裂纹敏感性试验

按照GB/T 4675.1—84《焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法》,在室温、预热50℃、预热100℃以及预热150℃这4种条件下对Q370R钢板进行了焊接冷裂纹敏感性试验,并根据试验结果确定了采用Q370R钢板制造球罐的焊接预热温度。

Q370R锅炉和压力容器用钢板的研制

采用包钢宽厚板先进的炼钢连铸、双机架轧制和热处理生产工艺路线,生产了两种不同化学成分的Q370R锅炉和压力容器用钢板。试验结果表明:包钢生产的压力容器钢Q370R组织均匀、性能优良,抗层状撕裂能力达到Z35钢要求。试验中也研究了Ni元素对Q370R锅炉和压力容器用钢板力学性能的影响。

热处理工艺对Q370R压力容器板性能的影响

论述了Q370R压力容器板的生产工艺,研究了不同的热处理工艺对Q370R压力容器板性能的影响。

Q370R热处理温度和保温系数对其性能的影响

Q370R在坯料成分基本相同的前提下,通过对热处理温度和保温系数对比研究,得出最佳的热处理工艺：热处理温度为880~900℃,保温系数为0.6。

预热温度对Q370R球罐用钢焊接残余应力的影响

Q370R是一种低合金结构钢,广泛应用于液化气及盛装各种轻烃的球罐等设备。文中使用Ansys软件建立了40 mm厚X形坡口Q370R钢板焊条电弧焊对接焊的有限元模型,对温度和应力场进行了研究。结果表明,随着预热温度的升高,在焊接模拟过程中接头的最高温度分别为1 940,1 970和1 966℃;预热可显著降低Q370R钢厚板焊接的残余应力和改善分布状态,预热温度160℃时,Mises焊接残余应力达到较小值;与未预热试件相比,预热160℃水平路径上Mises应力可减小40%~50%,垂直路径上Mises应力可减小20%~25%。

模拟焊后热处理次数对Q370R钢板组织和性能的影响

研究了不同次数模拟焊后热处理对正火态Q370R钢板组织和力学性能的影响。结果表明:Q370R钢板经3次模拟焊后热处理,组织仍以铁素体+珠光体为主,但较正火态的晶粒度降低了1级;随着焊后热处理次数的增加,析出物数量增加,尺寸明显增大。经3次模拟焊后热处理,钢板厚度方向的屈服强度、抗拉强度和冲击性能均下降;相比正火态,屈服强度降低了50 MPa,抗拉强度降低了60 MPa,断后伸长率没有明显变化,钢板1/4和1/2厚度处的冲击吸收能量分别降低了约80和70 J。晶粒粗化和碳化物的析出和长大是影响钢板性能的主要因素。

大厚度Q370R焊接工艺

Q370R钢的Ceq约为0.38%-0.48%,焊接性能良好,不需预热,且Q370R钢板要满足较高强度和韧性,需加入Nb、V、Ti与碳、氮形成碳化物、氮化物及碳氮化物。采用埋弧自动焊和CO_2气保护焊,焊丝分别选择H10Mn2 φ 4和ER55-D2,选择合适的坡口形式,并进行焊接工艺评定,制定合理的焊接工艺规范。焊后对进行外观检查、无损检测,去应力退火,退火后进行UT、MT探伤,达到了AWS D1.1标准要求。

Q370R球罐焊接接头力学性能试验研究

采用研制的GCR-81Ni1MP金属粉芯药芯焊丝和开发的自动化焊接系统,成功实现了Q370R球罐的自动化焊接。研究了焊接热输入对焊接接头冲击韧性的影响,并在最大热输入时,进行了焊接接头的拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和落锤试验,试验结果表明:焊接接头各项力学性能优良,满足Q370R球罐的设计要求。

Q370R压力容器板热处理工艺的研究

论述了Q370R压力容器板的生产工艺,并研究了热处理工艺对Q370R压力容器板性能的影响。结果表明,钢板经870℃×10min处理后,即可满足性能要求。

Q370R钢板超声波测厚异常原因分析及处理

针对Q370R钢板超声测厚异常的现象,利用超声波探伤、金相检验、扫描电镜及能谱等对测厚异常钢板取样进行分析,结果表明,钢板成分和力学性能均满足标准要求,测厚出现异常的原因是钢板内存在偏析及非金属夹杂物。可使用超声波探伤仪对厚度进行验证。

ZG340-550H铸钢与Q370R钢焊接接头的力学性能

采用二氧化碳气体保护焊对ZG340-550H+Q370R大厚度异种钢板进行焊接。通过焊接接头的金相显微镜、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和CTOD试验对焊接接头进行了显微组织观察和力学性能分析。结果表明:ZG340-550H+Q370R焊接接头力学性能良好,均能满足标准要求;焊接接头CTOD值(δ0)最小为0.293 0mm,位于ZG340-550H侧热影响区,Q370R侧热影响区的CTOD值(δ0)最大为0.606 7mm,并分析了不同位置CTOD值不同的原因。

高温温度变化对Q370R钢板的性能影响

对Q370R进行了200～600℃温度下的屈服强度、抗拉强度等高温力学性能试验。通过试验发现,Q370R的屈服强度随试验温度的升高而降低,且温度在接近350℃时,屈服阶段基本消失;抗拉强度在200～400℃时,随试验温度的升高而增加;在400～600℃时,随试验温度的升高而降低。

模拟焊后热处理次数对Q370R钢板的性能影响研究

主要研究Q370R正火板经过不同次数的模拟焊后热处理后的性能变化情况,并分析了引起变化的原因。研究表明:随着模拟焊后次数增加,无论钢板厚度1/4处还是1/2处的屈服强度和抗拉强度均出现下降趋势,对于0℃和-20℃横向冲击,厚度1/2处呈下降趋势,厚度1/4处呈上升趋势;对于-40℃横向冲击,厚度1/4处和1/2处均下降。

在用Q370R和Q420R无水氨罐车母材与介质相容性研究

本文以在用Q370R和Q420R无水氨罐车母材与介质相容性为研究对象。通过分析无水氨对低合金钢材料的应力腐蚀机理、裂纹形态特征、力学因素、环境因素、冶金因素,从设计、制造、出厂控制、用户使用要求等多角度提出了应力腐蚀防止措施。然后对在用2年以上的两台无水氨罐车罐体内部进行表面荧光磁粉检测及金相分析,并根据检测分析结果以及近7年以来的无水氨罐车的安全使用记录验证了采用应力防止措施的在用罐车母材与无水氨介质的相容性。

锅炉容器钢Q370R开发研究

文章以中石化压力容器用Q370R技术要求为依据,对钢板的微观组织和力学性能进行了深入分析。文章采用真空冶炼工艺提高钢水纯净度,合理设计坯料成分,采用电磁搅拌技术得到按冶标评级为C类铸坯组织的铸坯,通过TMCP轧制技术及热处理工艺,成功开发了中石化压力容器高强度Q370R用钢。实验结果表明:高等级Q370R钢板组织为铁素体、珠光体混合组织,组织晶粒细小均匀,冲击韧性优异,拉伸性能更稳定,满足中石化压力容器相关标准要求。