-21-技术交流中国化工装备3.5%Ni钢国产焊接材料焊接工艺评定试验综述才红广李玉虎(大连金州重型机器集团有限公司,大连116100)摘要:采用国产焊接材料制造的脱甲烷塔等产品,为了满足焊接接头各项机械性能能否达到技术条件的要求,特别是低温冲击韧性的要求,制定出合理的焊接工艺。本文首先对3.5Ni钢焊接性进行分析,并在此基础上,对国产焊材进行了焊接工艺评定,最后总结出哈尔滨威尔焊接有限责任公司生产的3.5Ni焊接材料各项性能均达到设计要求。关键词:3.5Ni钢低温钢焊接工艺低温冲击韧性0前言1977年大连金重承制了吉化11.5万吨/年乙烯装置中脱甲烷塔等共31种产品,其主体材料是10Ni14(10Ni14—原西德材料牌号,属于-101℃使用温度的3.5%Ni钢),当时大连金重同哈尔滨焊接研究所一起设立课题,对10Ni14材料进行了系列应用试验研究,通过共同努力较好完成了设备制造。近年来随着国内焊接材料研发水平不断提高,特别是哈尔滨焊接研究所、北京钢铁研究总院等科研院所在低温钢特种焊材研发方面做了大量基础试验研究工作,焊接材料的综合性能指标已基本达到国外先进焊材生产企业实物水平。在此背景下,在低温设备焊接制造时,逐步采用哈尔滨焊接研究所、北京钢铁研究总院等科研院所研发的低温钢焊材,此次以哈尔滨焊接研究所威尔焊材有限公司生产的国产3.5Ni焊接材料为例进行焊接工艺评定试验和产品焊接综述。在首次采用哈焊所研发配套的3.5Ni钢焊材进行压力容器制造前,根据TSG21—2016《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求,必须在产品施焊前进行焊接工艺评定,这是确保产品焊接质量的重要质量控制环节;其焊接接头各项机械性能能否达到技术条件的要求,特别是低温冲击韧性储备水平,是我们关注的焦点。1焊接性分析3.5%Ni钢广泛用于石化及煤化工行业低温设备的制造,通过降低碳(C)、磷(P)、硫(S)含量,加入镍(Ni)等合金成分,并采用热处理细化晶粒,材料的微观结构为细晶铁素体从而使其具有优良低温韧性。由于加入了一定量的镍(Ni)合金成分元素,在提高低温韧性的同时也增大了钢种淬硬性,因此具有一定冷裂倾向。此种冷裂倾向虽不显著,但对于板厚较大或拘束较大的焊接结构时,焊接过程中仍应适当采取预热、后热消氢处理等措施防止产生氢致延迟冷裂纹。能源行业标准NB/T47015—2011(JB/T4709)《压力容器焊接规程》已对此做出相应规定。需要特别注意的是,国内一些设计单位往往在技术条件中要求采用国际焊接学会(IIW)碳当...