一种低温韧性钢板对接焊接方法与流程

    专利2026-04-03  12


    本申请涉及船舶设计和制造的,具体而言,涉及一种低温韧性钢板对接焊接方法。


    背景技术:

    1、

    2、液态二氧化碳温度低,半冷半压式储存压力高,制造船用液态二氧化碳储存容器通常采用强度级别更高的低温韧性钢。随着钢材强度级别的提升,钢的焊接性也逐渐变差,容易出现热影响区的淬硬倾向,热裂纹,粗晶区催化,气孔,咬边等技术问题。所以需要开发一种焊接工艺,解决船用强度级别较高的低温韧性钢焊接技术问题。


    技术实现思路

    1、本申请实施例的目的在于提供一种低温韧性钢板对接焊接方法,应用于液态二氧化碳储罐项目上,大大提高了强度级别360mpa低温韧性钢的焊接效率和焊缝质量。

    2、本申请提供了一种低温韧性钢板对接焊接方法,低温韧性钢板包括第一低温韧性钢板和第二低温韧性钢板,低温韧性钢板的屈服强度≥360mpa,抗拉强度490~610mpa,焊接方法包括以下步骤:

    3、s1、在第一低温韧性钢板和第二低温韧性钢板的对接处各加工出焊接坡口,使第一低温韧性钢板和第二低温韧性钢板的对接处形成v型坡口;v型坡口开口侧为正面,背侧为反面;

    4、s2、调整第一低温韧性钢板和第二低温韧性钢板的间距,使坡口间隙数值处于预设范围;

    5、s3、在v型坡口的正面进行正面多层多道焊;正面多层多道焊包括正面打底焊、正面填充焊和正面盖面焊;

    6、s4、对焊接后的v型坡口反面进行清根处理;

    7、s5、在v型坡口的反面进行反面多层多道焊;反面多层多道焊包括反面打底焊、反面填充焊和反面盖面焊;

    8、s6、对v型坡口处的焊缝及热影响区域做消除应力热处理。

    9、在一种可实施的方案中,低温韧性钢板对接焊接方法中的低温韧性钢板由低温韧性钢制作,低温韧性钢的化学成分包括:c≤0.14wt%,si为0.10~0.50wt%,mn为0.70~1.60wt%,p≤0.030wt%,s≤0.025wt%,ni≤0.80wt%,cr≤0.25wt%,mo≤0.08wt%,cu≤0.35wt%,nb≤0.05wt%,v≤0.10wt%,余量为fe及杂质;

    10、第一低温韧性钢板和第二低温韧性钢板的板厚都在10~40mm之间。

    11、在一种可实施的方案中,v型坡口的坡口角度为60°±4°。

    12、在一种可实施的方案中,v型坡口的坡口间隙数值处于0~3mm的预设范围内。

    13、在一种可实施的方案中,低温韧性钢板对接焊接方法中,在步骤s3的正面多层多道焊和步骤s5的反面多层多道焊中,每一层焊缝焊接完成后,层间温度小于150℃后再进行下一道焊接。

    14、在一种可实施的方案中,步骤s6对v型坡口处的焊缝及热影响区域做消除应力热处理包括:控制热处理温度530℃±10℃,对焊缝及热影响区域进行保温处理,保温时间由低温韧性钢板的板厚决定。

    15、在一种可实施的方案中,在步骤s3中,正面打底焊采用手工电弧焊,电流极性直流正接,电流大小110~130a,电压大小22~25v,焊接速度13~18厘米每分钟,控制输入热量8.1~15.0千焦每厘米。

    16、在一种可实施的方案中,在步骤s3中,正面填充焊和正面盖面焊采用手工电弧焊,电流极性直流正接,电流大小150~170a,电压大小24~27v,焊接速度19~24厘米每分钟,控制输入热量9.0~14.5千焦每厘米。

    17、在一种可实施的方案中,在步骤s5中,反面打底焊采用手工电弧焊,电流极性直流正接,电流大小110~130a,电压大小22~25v,焊接速度15~20厘米每分钟,控制输入热量7.3~13.0千焦每厘米。

    18、在一种可实施的方案中,在步骤s3中,反面填充焊和反面盖面焊采用手工电弧焊,电流极性直流正接,电流大小150~170a,电压大小24~27v,焊接速度20~25厘米每分钟,控制输入热量8.6~13.8千焦每厘米。

    19、与现有技术相比,本申请的有益效果至少包括:

    20、本申请的焊接方法适用于强度级别360mpa的低温韧性钢的焊接,通过使用该焊接方法,可以又好又快的焊接强度级别360mpa低温韧性钢。该焊接方法焊缝成型外观好看,使焊缝表面几乎没有裂纹、气孔等其它缺陷,焊缝rt射线探伤一次合格率有效提升,焊缝中心、熔合线、熔合线外1mm、熔合线外3mm、熔合线外5mm做-60℃冲击试验合格率也得到有效提升,并且焊接接头正反面弯曲试验合格率也得到提升,焊接接头横向拉伸试验合格率也得到提升,焊接接头宏观晶相几乎无缺陷,焊接接头硬度检测合格率也得到提升。该焊接方法的焊接接头力学性能优异,实船应用于液态二氧化碳储罐项目上,大大提高了强度级别360mpa低温韧性钢的焊接效率和焊缝质量。



    技术特征:

    1.一种低温韧性钢板对接焊接方法,所述低温韧性钢板包括第一低温韧性钢板和第二低温韧性钢板,所述低温韧性钢板的屈服强度≥360mpa,抗拉强度490~610mpa,其特征在于,所述焊接方法包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的低温韧性钢板对接焊接方法,其特征在于,所述低温韧性钢板由低温韧性钢制作,所述低温韧性钢的化学成分包括:c≤0.14wt%,si为0.10~0.50wt%,mn为0.70~1.60wt%,p≤0.030wt%,s≤0.025wt%,ni≤0.80wt%,cr≤0.25wt%,mo≤0.08wt%,cu≤0.35wt%,nb≤0.05wt%,v≤0.10wt%,余量为fe及杂质;

    3.根据权利要求1所述的低温韧性钢板对接焊接方法,其特征在于,所述v型坡口的坡口角度为60°±4°。

    4.根据权利要求1所述的低温韧性钢板对接焊接方法,其特征在于,所述v型坡口的坡口间隙数值处于0~3mm的预设范围内。

    5.根据权利要求1所述的低温韧性钢板对接焊接方法,其特征在于,在步骤s3的所述正面多层多道焊和步骤s5的所述反面多层多道焊中,每一层焊缝焊接完成后,层间温度小于150℃后再进行下一道焊接。

    6.根据权利要求1所述的低温韧性钢板对接焊接方法,其特征在于,所述步骤s6对v型坡口处的焊缝及热影响区域做消除应力热处理包括:控制热处理温度530℃±10℃,对焊缝及热影响区域进行保温处理,保温时间由低温韧性钢板的板厚决定。

    7.根据权利要求1-6任一项所述的低温韧性钢板对接焊接方法,其特征在于,在步骤s3中,所述正面打底焊采用手工电弧焊,电流极性直流正接,电流大小110~130a,电压大小22~25v,焊接速度13~18厘米每分钟,控制输入热量8.1~15.0千焦每厘米。

    8.根据权利要求7所述的低温韧性钢板对接焊接方法,其特征在于,在步骤s3中,所述正面填充焊和所述正面盖面焊采用手工电弧焊,电流极性直流正接,电流大小150~170a,电压大小24~27v,焊接速度19~24厘米每分钟,控制输入热量9.0~14.5千焦每厘米。

    9.根据权利要求1-6任一项所述的低温韧性钢板对接焊接方法,其特征在于,在步骤s5中,所述反面打底焊采用手工电弧焊,电流极性直流正接,电流大小110~130a,电压大小22~25v,焊接速度15~20厘米每分钟,控制输入热量7.3~13.0千焦每厘米。

    10.根据权利要求9所述的低温韧性钢板对接焊接方法,其特征在于,在步骤s3中,所述反面填充焊和所述反面盖面焊采用手工电弧焊,电流极性直流正接,电流大小150~170a,电压大小24~27v,焊接速度20~25厘米每分钟,控制输入热量8.6~13.8千焦每厘米。


    技术总结
    本申请提供一种低温韧性钢板对接焊接方法,低温韧性钢板包括第一和第二低温韧性钢板,低温韧性钢板的屈服强度≥360MPa,抗拉强度490~610MPa,焊接方法包括:在第一、第二低温韧性钢板对接处各加工出焊接坡口,对接处形成V型坡口;调整第一、第二低温韧性钢板的间距,使坡口间隙数值处于预设范围;在V型坡口正面进行正面多层多道焊;对焊接后的V型坡口反面进行清根处理;在V型坡口的反面进行反面多层多道焊;对V型坡口处的焊缝及热影响区域做消除应力热处理。本申请焊接方法应用于液态二氧化碳储罐项目上,大大提高了强度级别360MPa低温韧性钢的焊接效率和焊缝质量。

    技术研发人员:杨博,龙云,潘锋军,彭刘成,王彦芬,娄世铭
    受保护的技术使用者:江南造船(集团)有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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