一种液态CO2储罐用高强钢焊接工艺

技术领域

本发明属于焊接工艺技术领域，具体涉及液态CO

背景技术

高强钢690QL2因其较高的碳当量、高强度、低韧性，钢板碳当量0.57％，屈服强度690MPa，焊接时不合适的最高温度、高温保持t8/5和冷却速度，极易导致焊缝和热影响区产生粗大的晶体结构，降低焊接接头的性能。随着钢板厚度的增加，其断裂韧度不断降低，更主要的是这种大厚度钢板焊后粗晶热影响区部位易发生脆化，大的焊接工艺参数.随之而来的问题是因为焊接热输入量的增加导致粗晶热影响区部位韧性脆化进一步恶化。此外，高强钢结构设计会分考虑钢材强度余量，因而焊接结构对缺陷尤为敏感。因此，690QL2高强钢的断裂韧性研究具有重要意义。

690QL2作为当前用于建造液态CO

发明内容

本发明的目的在于提供一种液态CO

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种液态CO

S2：施焊前采用钢丝刷惑打磨机将坡口面及坡口两侧的锈蚀、油污清理干净，直至露出金属光泽；

S3：预热：采用火焰或电加热片对试板进行预热，预热温度不低于150℃；

S4：打底焊道的焊接工艺参数为焊接电流130A，焊接电压22V，焊接速度64mm/min，填充焊道焊接电流130A，焊接电压22V，焊接速度55-77mm/min，盖面焊道的焊接电流为130A，焊接电压22V，焊接速度55-75mm/min,层间温度控制在150-190℃，连续施焊至完成焊接；

S5：K型坡口先焊面焊接完成后立即采用角磨机清理反面焊缝，然后继续施焊，直至完成反面焊接，焊接过程中层间温度为150-190℃；

S6：后热：完成焊接后，采用电加热片对焊接试板进行后热，后热温度280℃，保温1.5H后缓冷；

S7：焊后热处理：采用电加热炉对焊接试板进行焊后热处理，焊后热处理温度550℃，保温2H。

优选的，打底和填充焊道的焊接热输入控制为1.9-3.5KJ/mm，盖面焊道焊接热输入为1.8-3.4KJ/min。

优选的，690QL2钢板可以淬火加回火的形式供应，也可以TMCP形式供应；钢板屈服强度YS最小值690MPa，抗拉强度770-940MPa，延伸率A最小值14％；屈强比不得超过0.97。

优选的，焊条还需要具备如下要求；熔敷金属的屈服强度不低于690Mpa，抗拉强度不低于770Mpa，延伸率A最小值17％，-60℃冲击韧性值不低于46J，扩散氢含量不高于5mL/100g。

优选的，钢板厚度为50mm，焊接方法为焊条电弧焊，焊接位置为立焊向上方向。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该焊接工艺满足船级社建造此类型船对焊接接头的技术要求，确保了该类型船舶设计和建造的安全可靠性，为该类型船舶的产业化提供了技术支撑，填补了国内外690QL2在低温-35℃条件下焊接接头裂纹尖端扩展位移(CTOD)值达到0.2mm的空白。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种液态CO

S2：施焊前采用钢丝刷惑打磨机将坡口面及坡口两侧的锈蚀、油污清理干净，直至露出金属光泽；

S3：预热：采用火焰或电加热片对试板进行预热，预热温度不低于150℃；

S4：打底焊道的焊接工艺参数为焊接电流130A，焊接电压22V，焊接速度64mm/min，填充焊道焊接电流130A，焊接电压22V，焊接速度55-77mm/min，盖面焊道的焊接电流为130A，焊接电压22V，焊接速度55-75mm/min,层间温度控制在150-190℃，连续施焊至完成焊接；

S5：K型坡口先焊面焊接完成后立即采用角磨机清理反面焊缝，然后继续施焊，直至完成反面焊接，焊接过程中层间温度为150-190℃；

S6：后热：完成焊接后，采用电加热片对焊接试板进行后热，后热温度280℃，保温1.5H后缓冷；

S7：焊后热处理：采用电加热炉对焊接试板进行焊后热处理，焊后热处理温度550℃，保温2H。

本实施例中，优选的，打底和填充焊道的焊接热输入控制为1.9-3.5KJ/mm，盖面焊道焊接热输入为1.8-3.4KJ/min。

本实施例中，优选的，690QL2钢板可以淬火加回火的形式供应，也可以TMCP形式供应；钢板屈服强度YS最小值690MPa，抗拉强度770-940MPa，延伸率最小值14％。屈强比不得超过0.97。

钢板的的化学成分需要符合表1要求。

表1化学成分(熔炼分析，质量百分比)

本实施例中，优选的，焊条还需要具备如下要求；熔敷金属的屈服强度不低于690Mpa，抗拉强度不低于770Mpa，延伸率A最小值17％，-60℃冲击韧性值不低于46J，扩散氢含量不高于5mL/100g。

本实施例中，优选的，钢板厚度为50mm，焊接方法为焊条电弧焊，焊接位置为立焊向上方向。

焊接接头尖端裂纹扩展(CTOD)试验表明：高强钢因其较高的碳当量、高强度、低韧性，钢板碳当量0.57％，屈服强度690MPa，焊接时不合适的最高温度、高温保持t8/5和冷却速度，极易导致焊缝和热影响区产生粗大的晶体结构，降低焊接接头的性能。为此，需要合适的预热温度、道间温度、线能量输入来满足高温保持时间t8/5≤30s和冷却速度控制在30℃/s以内，以得到细小的马式体组织结构。合适的预热温度、线能量输入、后热和焊材氢含量的控制，也影响焊接裂纹的产生。拘束的控制则需要通设计合理的结构、焊接顺序来控制。综合考虑以上理论，按照上述工艺进行高强钢690QL2焊接，焊接接头的尖端裂纹扩展CTOD试验按照ISO15653标准进行，试样取样位置为焊缝中心和热影响区粗晶区，每个区域取三个试样，CTOD试验温度为-35℃，三个试样的CTOD值平均值不低于0.2mm，表明按照上述工艺可以获得高质量不错韧性的焊接接头。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。