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LNG储罐压力容器板用9%Ni钢板
作者:钢达贸易   发布时间:2013/3/7 13:32:27   点击:

LNG储罐用9%Ni钢板简介

9Ni钢板是1944年开发的W(Ni)9%的中合金压力容器钢板,由美国国际镍公司的产品研究实验室研制成功,它是一种低碳调质压力容器钢板,组织为马氏体加贝氏体。这种钢材在极低温度下具有良好的韧性和高强度,而且与奥氏体不锈钢和铝合金相比具有热胀系数小,经济性好,使用温度最低可达一196℃,自1960年通过研究证明不进行焊后消除应力热处理亦可安全使用以来,9Ni钢板就成为用于制造大型LNG储罐的主要材料之一。钢的主要特点是高镍含量、高纯净度、较高强度、高的低温冲击韧性、良好焊接性能。通过研发,钢材可以达到以下性能指标: 9Ni钢板:ReH≥585MPa,Rm = 680~820MPa,A≥18%,-196,AKv(T)≥150J,AKv(T)≥80J(欧盟标准)

1. 9%Ni钢板标准

GB 24510-2009

EN 10028-4-2003

JIS G3127-2005

CCS-2007

ASME

9Ni490

X8Ni9+NT640

SL9N520

9Ni

SA-353

9Ni590A

X8Ni9+QT680

SL9N590

SA-553-1

9Ni590B

X7Ni9+QT680

双正火+回火(NNT):899℃(第一次正火)+788℃(第二次正火)+566~607℃(回火)

淬火+回火(QT):866℃(淬火)+566~607℃(回火)

两相区淬火(IHT):800℃(空冷)+670℃(水淬)+550~580(回火)

直接淬火(DQ-T):Ar3+580℃(回火)

合格的压力容器钢板金相中含有5~15%的稳定残余奥氏体组织(逆转奥氏体

含0.38%左右的钼,可以消除从奥氏体温度缓慢冷却时的脆化。

2. 9Ni钢板的焊接材料

抗拉强度

SMAW

GTAW&GMAW

FCAW

SAW

640~825MPa

(强度低于标准值)

ENiCrFe-2

ENiCrFe-3

ENiCrFe-4

ENiCrFe-9

EN 1600 E 20 16 3 Mn L B 4 2

ERNiCr-3

ERNiCrFe-6

EN ISO 14343 G 20 16 3 Mn L

ENiCr-3T0-4

ENiCr-3T1-4

ERNiCr-3

EN ISO 14343 G 20 16 3 Mn L

690~825MPa

ENiCrFe-10

ENiMo-8

ENiMo-9

ENiCrMo-3

ENiCrMo-4

ENiCrMo-6

ERNiMo-8

ERNiCrMo-3

ERNiCrMo-4

ENiCrMo-3T0-4 

ENiCrMo-3T1-4

ENiCrMo-4T0-4

ENiCrMo-4T1-4

ERNiMo-8

ERNiMo-9

ERNiCrMo-3

ERNiCrMo-4

最优的焊接材料应具备的性能:

Rep(0.2)≥400MPa,Rm≥700MPa,A≥35%,AKV(-196℃)≥60J。

3. 焊接材料供应商

焊接方法

型号

生产商及牌号

SMAW

ENiCrFe-2

很多

ENiCrFe-3

很多

ENiCrFe-4

TECHALLOY: TECH-ROD 134

UTP:7017 Mo

日铁:YAWATA WELD B 

SMCINCO-WELD B

ENiCrFe-9

神钢:NIC-70S,NIC-70E

EN 1600 E 20 16 3 Mn L B 4 2

EN 1600 E Z 22 18 4 L B 2 2

林肯:Jungo 4455

伯乐:FOX AM 400

ESAB:OK 69.45

THYSSEN: TH 17/15TTW

ENiCrFe-10

日铁住金熔接工业株式会社:NITTETSU WELD 42

ENiMo-8

神钢:NIC-1S

ENiMo-9

日铁住金熔接工业株式会社:NITTETSU WELD 196

ENiCrMo-3

UTP6222 Mo

ESABOK 92.45

伯乐:FOX NIBAS 625

奥林康:SUPRANEL 625

林肯:NiCro 60/20

METRODE: NIMROD 625KS

TECHALLOY :Tech-Rod 112

天泰:TNM-10

京群:GEN-10

大西洋:CHNiCrMo-3

安泰:AT-Ni625

ENiCrMo-4

UTP 776 Kb

天泰:TNM-17

SMC: INCO-WELD® Welding Electrode C-276

Tech rod 276

林肯:NiCroMo 60/16

AFROX NIMROD C276

京群:GEN-17

ENiCrMo-6

UTPSOUDONEL D

ESAB OK 92.55

METRODE NIMROD NCM 6

伯乐:FOX NIBAS 60/15

奥林康:FREEZAL E Ni 9

天泰:TNM-9

TECHALLOY:Tech-Rod 620

THYSSEN:13/65 TTW 150

林肯:Nyloid 2

UTP:UTP 7013 Mo

京群:GEN-9

大西洋:CHNiCrMo-6

安泰:AT-Ni153                                                                                     

GTAW/GMAW

ERNiMo-8

神钢:TG-S709S

ERNiCrMo-3

UTPA 6222 Mo

伯乐:NIBAS 625-IG

林肯:P7000 / LNS NiCro 60/20

ESAB:OK Autrod/Tigrod 19.82

天泰:TGS-61 MIG-61

锦泰:MIG-61, JGS-61

京群:GTN-61

安泰:AT-ERNi625

ERNiCrMo-4

UTPA 776

METRODEHAS C276

INCO-WELD® Filler Metal C-276

LNM NiCroMo 60/16, LNT NiCroMo 60/16

Afrox FILMAX NICRMO-4.

天泰:TGS-17, MIG-17

锦泰:MIG-17, JGS-17

京群:GTN-17

SAW

ERNiMo-8

神钢:PFN-3×US-709S(平焊)

神钢:PFN-4×US-709S(横焊)

ERNiMo-9

日铁:NITTETSU FLUX 10H ×NITTETSU FILLER 196

ERNiCrMo-3

ESAB:OK Autrod 19.82×OK Flux 10.16

UP 6222 Mo×UP Fx 6222 Mo

伯乐:BB 444×NIBAS 625-UP

SMC:INCOFLUX 9×INCONEL® Filler Metal 625

SMC:INCOFLUX 7×INCONEL® Filler Metal 625

奥林康: OP 77×Freezal 625

ERNiCrMo-4

林肯:LNT/LNM NiCroMo 60/16

SMC:INCOFLUX 9×INCONEL® Filler Metal C-276

SMC:INCOFLUX 7×INCONEL® Filler Metal C-276

UTP:UP 776×UP Fx 776

ESAB:OK FLUX 10.90×OK AUTROD 19.83

奥林康: OP 77×Freezal S276

FCAW

ENiCrMo-3T0-4

伯乐:NIBAS 625 FD

ENiCrMo-3T1-4

TECHALLOY:Techalloy 625 FCA

神钢DW-N625

SMC:INCO-CORED 625 AP/DH

伯乐:NIBAS 625 PW-FD

SelectAlloy 625-AP

UTP:AF 6222 Mo PW

Alloy 625 FC

STOODY 625LI-T1

STOODY 625-T1

MIDALLOY MASTERCOR ENICRMO-3FC AP

牛津:Oxford Alloy® 625T-1

ENiCrMo-4T1-4

神钢DW-NC276

MIDALLOY MASTERCOR ENiCrMo-4 AP 

特殊型

神钢:DWN-70S

神钢: DWN-709SP

4. 优先选择的焊材(采购容易)

4.1  SMAW优先选择的焊材型号是:ENiCrMo-3,ENiCrMo-4,以及ENiCrMo-6。

规格尺寸从直径2.5~5.0mm(立焊使用2.5~4.0mm)

焊条应适于AC焊接。

焊条直径

立向上

全位置

2.5mm

50~95A

90A

85A

80A

80A

3.2mm

80~120A

135A

115A

70~90A

100A

4.0mm

120~160A

155A

130A

5.0mm

210A

4.2  GTAW/GMAW优先选择的焊材型号是:ERNiCrMo-3,ERNiCrMo-4。

规格尺寸从直径1.2~2.4mm(GMAW使用1.2mm直径焊丝)。

焊接方法

焊接电流

焊接电压

保护气体

GMAW(1.2mm)

180~220A

28~32V

75%Ar+25%He

GTAW

120~175A

15~20V

Ar

为避免磁偏吹,GMAW焊接时应带脉冲(GMAW-P),适合于车间内制造采用。

4.3  SAW优先选择的焊材型号是:ERNiCrMo-3ERNiCrMo-4。

规格尺寸从直径1.6~2.4mm(平焊使用直径2.4mm,横焊用直径1.6mm,ERNiCrMo-4焊丝横焊可使用2.4mm焊丝)。

SAW的焊剂应根据电流(DC/AC)以及焊接位置(平,横)选择。

焊丝直径

焊接电流

焊接电压

焊接速度

层间温度

1.6mm

220~250A

28~30V

40~50cm/min.

<150℃(最好<120℃

2.4mm

320~350A

28~30V

40~50cm/min.

<150℃(最好<120℃)

4.4  FCAW优先选择的焊材型号是:ENiCrMo-3T0-4(平位),ENiCrMo-3T1-4(全位置)。

焊丝直径

焊接电流

焊接电压

层间温度

1.2mm(平位)

140~210A

24~30V

<150℃(最好<120℃

1.2mm(立向上)

150~185A

24~28V

<150℃(最好<120℃)

5. 焊接热输入的限制

板厚

最大允许热输入

≤14mm

1.4KJ/mm

14~19mm

1.6KJ/mm

19mm以上(包括19mm)

2.0KJ/mm

6. 焊前预热

建议25mm厚以上板材,推荐焊前预热35℃以上。

7. 热处理

通常是不必进行热处理的。

热处理(冷成形时,纤维伸长率超过5%应该在550~580℃(并不超过母材回火温度之间进行,并且9Ni钢板在315~540℃温度范围内的加热/冷却速度应不小于167℃/hr,以避免压力容器钢板缺口韧性的下降。

8. 热切割

9Ni钢板与碳钢的热切割相似。切割表面的氧化层应清除。切割前,通常不必进行预热。

9. 剪切

由于高的强度和韧性,对于相同的设备,剪切的厚度大约为碳钢的2/3。

10.  冷成形

仅推荐采用冷成形加工。由于高的屈服强度,成形所需能力大约为碳钢的3倍。建议将切割边缘导圆滑。

弯曲限制:

板厚mm

最小弯曲半径

≤19

2×板厚

19~31

2.5×板厚

31~50

3×板厚

对于滚弯:最小内径=30×板厚

11. 热成形

某些条件下,压力容器钢板热成形可以使用在A353(双正火+回火)的材料上,热成形的温度应该在899~954℃范围内,并按照材料的第一次正火条件进行正火热处理。ASME规范需要验证这种热处理。除非能够证明焊缝金属的机械性能满足被处理后的材料要求,这种材料仅适合于制作非焊接件。

12. 剩磁

9Ni钢板出厂时,板边缘的剩磁强度应小于50高斯。为避免板材磁化,应避免使用电磁吊具。

13. 焊后热处理

通常是不必进行焊后热处理的。

9Ni钢板焊后热处理应该在550~580℃(并不超过母材回火温度之间进行,并且冷却速度应不小于167℃/hr,以避免压力容器钢板缺口韧性的下降。

                                  河南钢达贸易有限公司  技术支持


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