9Ni耐磨板的焊接工藝

  9Ni耐磨板是w(Ni)為8.5%~9.5%的低碳馬氏體型低溫用耐磨板,是一種用于制造LNG儲罐的優(yōu)異材料。9Ni耐磨板焊接時(shí),宜采用小線能量, 多層多道焊,焊前不需預(yù)熱,但需控制層間溫度在100 ℃以下。具體工藝是:

  1、焊接方法

  目前, 9Ni耐磨板可采用的焊接方法主要是:焊條電弧焊(SMAW),埋弧焊(SAW)。

  2、焊接材料

  為獲得性能優(yōu)越的焊接接頭,保證焊縫具有與9Ni耐磨板相適應(yīng)的低溫韌性,焊接生產(chǎn)中需采用合適的焊接材料,按Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分為:

  1)60%以上的Ni 基型(Ni-Cr-Mo 系合金);
  2)40%的Fe-Ni 基型(Fe-Ni-Cr 系合金)。這兩類焊材是焊接9Ni 鋼的最合適選擇。

  3、焊接電流

  為避免磁偏吹,最好采用交流方波焊接電源,并配合交流焊接的鎳基合金焊條。

  4、焊前清理及坡口加工

  焊接前,采用有機(jī)溶劑清洗或打磨的方法,對焊接坡口表面進(jìn)行清理,保證坡口表面及其附近區(qū)域沒有氧化皮、油污、水分和有機(jī)物等雜質(zhì)。

  坡口加工:通常采用X 形和Y 形坡口。由于大型LNG儲罐的9Ni 鋼內(nèi)壁鋼板厚度為10~36 mm,厚度的跨度比較大,因此,開坡口時(shí),較薄的鋼板采用單邊V 形(Y 形)坡口,較厚的鋼板采用X形坡口。

  5、預(yù)熱溫度、層間溫度和焊接熱輸入

  預(yù)熱溫度,層間溫度和焊接熱輸入會直接影響鋼材焊后的冷卻速度。冷卻速度越慢, 晶粒長大越顯著,導(dǎo)致低溫韌性下降,故9Ni耐磨板在焊前一般不需要預(yù)熱,且應(yīng)控制層間溫度在100 ℃以下, 焊接熱輸入應(yīng)控制在7~35 kJ/cm 之間。

  對板厚超過8mm的9Ni耐磨板,焊接時(shí)盡量采用多層多道焊,避免單道焊。研究表明,小線能量(15 kJ/cm)單道熱循環(huán)CGHAZ 的低溫(-196 ℃)沖擊功比較低,經(jīng)過800 ℃或900 ℃二次熱循環(huán)后,低溫沖擊功明顯提高,三次熱循環(huán)還能進(jìn)一步改善CGHAZ的低溫韌性。在實(shí)際操作中, 還要認(rèn)真做好層間清理工作,確保無熔渣等雜質(zhì),然后再進(jìn)行下一層的焊接。

  6、焊接檢測

  9Ni耐磨板焊接檢測方法常用的是無損檢測。無損檢測主要包括射線檢測、超聲波檢測及滲透檢測。焊縫的內(nèi)部缺陷主要通過射線檢測和超聲波檢測檢測,焊縫的表面缺陷主要是通過滲透檢測檢測。