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低温高强钢球罐制造焊接技术吴 成 陈 平(上海市安装工程有限公司, 上海 200080)摘 要:上海赛科1500m3低温(-50℃)乙烯球罐，采用日本新研制的N-TUF490钢板(Akv-50℃≥80J)。在我国首次使用(此钢种于2003年10月18日通过中国锅炉压力容器标准化技术委员会技术评审)。球罐人孔接管采用国产08MnNiCrMoVD锻件。该材 低温高强钢球罐制造焊接技术 吴 成 陈 平 (上海市安装工程有限公司, 上海 200080) 摘 要:上海赛科1500m3低温(-50℃)乙烯球罐，采用日本新研制的N-TUF490钢板(Akv-50℃≥80J)。在我国首次 使用(此钢种于2003年10月18日通过中国锅炉压力容器标准化技术委员会技术评审)。球罐人孔接管采用国产 08MnNiCrMoVD锻件。该材料用于-50℃工况，超出了现有国家标准为-40℃的要求。低温高强钢球罐采用 N-TUF490材料配以国产08MnNiCrMoVD锻件的成功制造，为大型球罐国产化提供大量的有价值的数据。 关键词:低温球罐；焊接技术 中图分类号:TG457.5 文献标识码:B 文章编号:1002-3607(2005)10-0034-03 1 前言 1.1 赛科1500m3低温(-50℃)乙烯球罐，结构形式为 3带8柱30片足球混合式球罐。 2 主材 球罐N-TUF490钢板和08MnNiCrMoVD锻件的化学成分 见表1、表2： 表1 N-TUF490钢板化学成分(%) 表2 08MnNiCrMoVD锻件化学成分(%) 用于低温球罐N-TUF490钢板和08MnNiCrMoVD锻件的 力学性能见表3、表4： 图1 赛科球罐 1.2 球罐设计压力为2.2Mpa，设计温度为-45℃(实 际供货要求为-50℃)，球板厚度为44mm。 1.3 采用国内08MnNiCrMoVD锻件与进口N-TUF490材 料混合制造，在我国球罐行业中首次研制。选用国产锻 件，虽然降低了建设成本，但对制造却提出了十分严格 的要求。尤其在焊接技术方面，既是一次挑战，又是一 次难得的机遇。因此，在施工中如何掌握其焊接性能， 防止焊接裂纹的产生，是确保产品质量的关键。 表3 N-TUF490力学性能 表4 08MnNiCrMoVD锻件力学性能 项目 σsMPa σbMPa δ ％ Akv 硬度(HB) ℃ J 标准值 ≥480 600~770 ≥17 -50 ≥80 ≤260 实际值 560 640 26 -50 136 142 133 194 项目 σsMPa σbMPa δ％ Akv 冷弯 180° 硬度(HB) ℃ J 标准值 ≥490 610~730 ≥19 -50 ≥80 d=3a ≤265 实际值 590 663 29 -50 155 198 212 d=3a 219 元素名 Ｃ Si Mn P S Cu Ni Cr Mo V 标准值 ≤ 0.10 0.20 ~0.40 1.10 ~1.40 ≤ 0.020 ≤ 0.015 ≤ 0.25 1.20 ~1.60 ≤ 0.40 ≤ 0.30 0.02 ~0.06 实际值 0.058 0.31 1.18 0.010 0.002 0.16 1.45 0.24 0.23 0.045 元素名 Ｃ Si Mn P S Cu Ni Cr Mo V Nb B 标准值 ≤ 0.16 0.15 ~0.55 0.90 ~1.60 ≤ 0.015 ≤ 0.005 ≤ 0.30 0.30 ~0.80 ≤ 0.40 ≤ 0.30 ≤ 0.05 ≤ 0.05 ≤ 0.002 实际值 0.12 0.26 1.41 0.013 0.003 0.20 0.42 0.054 0.16 0.03 0.025 0.001 第10期低温高强钢球罐制造焊接技术No.103 焊材根据低温球罐焊接接头等屈服、等强 度和等韧性的要求，在焊材选择方面充分 考虑熔敷金属的屈服强度(σs)、抗拉强度根据JB4708标准对球壳板N-TUF490与人孔08MnNiCrMoVD锻件对接焊进行了评定。试板坡口采用不对称X形，焊条为L-60LT。焊后进行退火热处理 (580℃±10℃保温3.6h)。对焊缝及热影响区进行拉伸 第10期 低温高强钢球罐制造焊接技术 No.10 3 焊材 根据低温球罐焊接接头等屈服、等强 度和等韧性的要求，在焊材选择方面充分 考虑熔敷金属的屈服强度(σs)、抗拉强度 根据JB4708标准对球壳板N-TUF490与人孔08MnNiCrMoVD锻件对 接焊进行了评定。 试板坡口采用不对称X形，焊条为L-60LT。焊后进行退火热处理 (580℃±10℃保温3.6h)。对焊缝及热影响区进行拉伸、弯曲试验、 冲击等试验。其结果见表8。 表8 焊接接头