低温压力容器的焊接实践与技巧（案例分享）

答：[案例4-2]

某公司采用国内09MnNiDR材料制造容积较大的低温压力容器设备，设计温度最低为-50℃。具体情况如下：

1）用钢板材料的化学成分见表4-1；力学性能见表4-2。

表4-1 设备用板材的化学成分

表4-2 设备用板材的力学性能

2）焊接过程中主要影响低温钢焊接接头晶粒度、最终影响低温冲击韧度的工艺因素为焊接线能量。(www.xing528.com)

焊接线能量的公式为

E=ηIU/v

式中：E为焊接线能量（kJ/cm）；I为焊接电流（A）；U为电弧电压（V）；v为焊接速度（cm/s）；η为电弧有效功率系数，埋弧焊取0.85，焊条电弧焊取0.8。

从焊接线能量公式反映，焊接电流、电弧电压减小，焊接线能量也减少，焊接速度加快则有利于焊缝获得细晶粒度，从而保证焊缝具有良好的低温韧性。

3）针对低温钢材料的特点做了不同焊接方法的焊接工艺评定试验，并采用多层多道焊接的方法焊接工艺评定试板。在焊接工艺指导书中明确规定：板材厚度在16mm以上的对接焊缝采用埋弧焊；厚度在16mm以下的采用焊条电弧焊。焊接工艺评定试板经过消除应力热处理后，对试板取试样进行力学性能试验，各项数据均符合工艺要求。

4）焊接过程中严格执行焊接工艺规程，确保层间温度小于120℃，防止焊接接头产生过热现象。加强过程中的控制，严格工艺纪律，对违反工艺纪律的行为立即予以纠正，保证焊接质量。

5）结论：低温钢焊接质量的好坏会直接影响到压力容器设备在低温工况下的正常运行，在设备的焊接过程中，每一个工序、每一个相关的工作人员都要严格把关，才能确保有良好的焊接质量。低温压力容器设备焊接工作中，必须做到：a.在满足工艺性能的前提下，采用小的线能量，保证焊接接头具有好的力学性能和细的晶粒度，使晶界上不析出连续的碳化物；b.正确使用焊材，不符合烘干规定的焊材不得使用，并保证在4h之内用完，否则必须重新烘干，尽量减少氢对焊缝质量的影响。