45钢低温焊接技术要求

第 1 页 共 9 页 规定名称 文件编号：HZ-P16-R0

版 本 号：0 低温钢材料焊接作业操作规程

目的：本规定的目的是规范低温钢材料手工钨极氩弧焊工艺操作。

范围：本规定适用于对低温钢以及不同低温钢材所组成接头的压力管道受压元件焊缝的手工钨极氩弧焊焊接。

定义：钨极氩弧焊:用纯钨或活化钨(钍钨、铈钨等)作为电极的惰性气体保护电弧焊。

规 定 内 容

1. 低温钢概述

1) 对于低温钢的技术要求一般是：在低温环境下具有足够的强度和充分的韧性，具有良好的焊接工艺性能、加工性能和耐腐蚀性等。其中低温韧性，即低温下防止脆性破坏发生和扩展的能力是最重要的因素。所以，各国通常都规定出最低温度下的一定的冲击韧性值。

2) 在低温钢成分中，一般认为，碳、硅、磷、硫、氮等元素使低温韧性恶化，其中磷的危害最大，所以在冶炼中应早期低温脱磷。锰、镍等元素能使低温韧性提高。每增加1%的镍含量，脆性临界转变温度约可降低20℃左右。

3) 热处理工艺对低温钢的金相组织和晶粒度有决定性影响，从而也影响钢的低温韧性。经过调质处理后的低温韧性有明显的提高。

4) 根据热加工成型方式的不同，低温钢可分为铸钢和轧材两种。根据成分和金相组织的区别，低温钢可分为：低合金钢、6％镍钢、9％镍钢、铬—锰或铬—锰—镍奥氏体钢以及铬—镍奥氏体不锈钢等。低合金钢一般在一100℃左右的温区内使用，用于制造冷冻设备、运输设备、乙烯地上贮藏室和石油化工设备等。在美国、英国、日本等国家，9％镍钢广泛应用于一196℃的低温结构上，如保存、运输液化沼气和甲烷的贮罐、贮存液氧、制造液氧和液氮的设备等。奥氏体不锈钢是非常优良的低温用结构材料，它的低温韧性好、焊接性能优良、导热率低，在低温领域里得到广泛应用，用于液氢、液氧的运输罐车和贮罐等。但是，由于它含铬、镍较多，因而比较昂贵。

2. 低温钢焊接施工概述

选择低温钢的焊接施工方法和施工条件时，问题的焦点集中在这样两方面：防止焊接接头的低温韧性恶化，防止焊接裂纹发生。

本文由宜兴月嫂公司 导热油炉 联合整理发布 低温钢压力容器焊接技术

一、 压力容器用低温钢及其焊接特点

GB150-1998《钢制压力容器》附录C规定，设计温度低于或等于－20℃的钢制压力容器为低温容器。

众所周知，钢材在低温条件下工作时具有冷脆性。衡量低温钢性能的主要指标是低温韧性，即低温下的冲击韧性和脆性转变温度，钢的低温冲击韧性越高，脆性转变温度越低，则该钢低温韧性越好。钢的成分和组织对低温性能都有显著影响，磷、碳、硅使钢的脆性转变温度升高，其中尤以磷、碳最为显著，而锰和镍会使脆性转变温度降低，对低温韧性有利。钢中含镍量增高时，可以使其在更低的温度下保持相当高的冲击韧性。一般来说，具有面心立方晶格的金属，其韧性随温度的变化极小，18-8型奥氏体不锈钢就是由于具有面心立方晶格，故在很低的温度下仍具有较高的冲击韧性。此外，钢的晶粒越细，低温冲击韧性越好。

低温钢就是通过严格控制钢材中的碳、硫、磷含量或加入一些钒、铝、钛和镍等合金元素，达到固溶强化、晶粒细化之目的，并通过正火或正火+回火处理来细化晶粒，使组织均匀化或使钢具有面心立方晶格，从而使钢在低温下具有足够的低温韧性及抵抗脆性破坏的能力，以保证设备在低温条件下能安全运行。

低温钢一般可分为无镍和含镍两大类。无镍钢的最低使用温度为-50℃，含镍钢最低使用温度根据含镍量的多少范围在-60℃~-196℃之间，-196℃以下则使用奥氏体不锈钢，有关奥氏体不锈钢的焊接在介绍不锈钢焊接时再作详细叙述，表为部分典型的低温钢的低温冲击韧性指标。

部分典型的低温钢的低温冲击韧性

对不含镍的低温钢而言，由于其含碳量低，其他合金元素含量也较少，故其淬硬倾向和冷裂倾向都小，因而具有良好的焊接性能，一般可不预热或用较低的预热温度来进行焊接，当板厚较厚或低温环境下焊接时，才需要一定的预热温度。所以，这一类钢焊接时，只要选择相匹配的焊材和合适的工艺，保证焊缝及热影响区的低温韧性是不成问题的。

专科毕业设计（论文）

设计题目： 管材倾斜45°固定焊接工艺及操作技巧

系 部： 船舶与港口工程系

专 业： 焊接技术及自动化

班 级： 焊接101301

姓 名： 鲍智敏 学 号： ************

指导教师： 刘军华 职 称： 副教授

20 13年6月 南京

摘 要

单面焊手工电弧焊成形技术是在更大程度的困难，操作技术，但它也是锅炉，压力容器，管道焊工必须熟悉与基本技能。尽快掌握尽可能单面焊技术，不仅是焊工本人，也是用人单位的极大关注。倾斜45°固定管对接焊，因为“锅炉压力容器压力管道焊工和管理规则”以来出现的颁布和实施的试验项目。 45°倾斜固定管对接焊缝管之间的垂直和水平之间的固定的固定管焊接操作的焊接方法。只要外行单面焊技术的基本技能，掌握焊接的操作方法是不是太困难。

管材倾斜45°焊接技能是压力容器及船舶建造领域焊工取证的重点项目，操作过程难度较大。本文综合针对管材45°焊接操作难点及容易出现的问题，管材倾斜45°固定焊接操作技巧。

关键词 管材倾斜45°固定焊接 焊接工艺 焊接操作技巧

Abstract

Side welding SMAW forming technology is among a greater degree of difficulty operating

techniques, but it is also boilers, pressure vessels, piping welder must be familiar

with the basic skills. Grasp as soon as possible side welding technology, not only is

1 低温钢工艺管道焊接施工方案

1.1 工程概况

本工程有部分低温钢工艺管道，材质为A333-6 ,A671-CC70,由于管道工作温度较低，其焊缝组织必须保证具有足够的断裂韧性，因此焊接质量要求高，施工难度较大，为了保证管道焊接质量，按期向用户交付优质工程，特编制了聚丙烯工程低温钢工艺管道焊接方案，以便指导现场焊接施工顺利进行。

1.2 编制依据

◆招标文件及工程经验

◆《石油化工低温钢焊接规程》SH3525-92

◆《工业金管道工程施工及验收规范》GB50235-1997。

◆《现场设备工艺管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98。

◆《石油化工剧毒、易燃、可燃介质管道施工及验收规范》SH3501-2002。

◆低温钢管材焊接工艺评定报告。

◆钢制压力容器焊接工艺评定JB4708-2000。

◆钢制压力容器无损探伤JB4730-94

1.3 可焊性分析

A333-6和A516-CC70低温钢，最低使用温度-46℃。是一种铝脱氧细晶粒钢无镍低温钢。可焊性较好，焊接施工的关键是必须保证焊缝组织具有足够的断裂韧性，因此焊接时应控制焊接线能量不能过高，即采用小电流、低电压、快焊速、多层、多道焊，才能保证焊接接头的韧性。

1.4 现场管线材质选用焊材及烘干一览表

1.5 焊接方法规定 及焊接线能量范围

1）管道对接焊缝宜采用氩弧焊焊接，承插焊缝、角焊缝宜采用手工电弧焊焊接。

2）当管径φ≤57mm壁厚≤3mm时，宜全部采用氩弧焊。当管径φ＞57mm壁厚≥4mm宜采用氩弧焊打底和手工电弧焊盖面。 序号 母材材质 焊 条 焊 丝 焊条烘干温度（℃） 恒温时间（分）

1 A333-6 NB-1 J506G TGS-1N 380-400 60

2 A671-CC70 NB-1 J506G TGS-1N 380-400 60

3）根据焊接工艺评定，焊接线能量应控制在10000~35000kJ/cm范围内。