大型LNG低温储罐用9Ni钢的焊接及组织性能研究
近年来，中国大力推进和实施清洁能源战略，作为低成本的天然气储运方法，工业正以迅猛的速度递增，对制造LNG贮罐罐体的关键材料镍系低温用9Ni钢及焊接技术提出了巨大需求。然而这一材料及其装焊技术主要依赖于进口，这对LNG工业的发展已经形成很大制约，同时对国家的能源安全保障也极为不利。因此，掌握低温9Ni钢及焊接技术，推动LNG设备的国产化进程是我国能源项目发展的迫切需要。其中，9Ni钢作为LNG储罐内壁用材料，直接与冷冻LNG接触、长期服役于-162℃的低温环境，因此，为保障焊接低温容器的安全，对国产9Ni钢的焊接工艺及组织性能进行研究有着重要的工程意义。
本文对国产9Ni钢的四种焊接工艺进行研究，包括焊条电弧焊、手工钨极氩弧焊、埋弧自动焊和气体保护焊，对每种焊接工艺获得的焊接接头，进行组织性能和综合力学性能，完成这四种焊接工艺的评定。
组织性能分析主要通过金相试验来完成，着重研究母材，焊缝及焊接热影响区组织形态，分析焊接接头金相组织与工艺之间的关系。
综合力学性能分析主要包括低温冲击试验、维氏硬度试验、室温拉伸试验和弯曲试验。通过对焊接接头的综合力学性能研究，确定正确的焊接工艺评定。
试验结果表明：接头微观组织，母材区为明显的马氏体组织，焊缝区为奥氏体树枝状组织结构，热影响区组织结构为回火马氏体；从低温接头断口形貌来看，其断裂方式为韧性撕裂，伴随着大量的韧窝；硬度结果显示，硬度值全部满足标准EN288-3的要求(＜400)；低温冲击试验显示，低温韧性与焊接热输入量关系密切；室温拉伸和弯曲试验表明，焊条电弧焊立焊及气体保护焊焊接工艺需要改进。
液化天然气贮罐;低温储罐;焊接工艺;力学性能;金相试验
西安石油大学
硕士
化工过程机械
李臻
2010
中文
TE972.5
69
2010-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）