[发明专利]一种630MPa级移动压力容器用钢的对接埋弧焊接方法

说明书

一种630MPa级移动压力容器用钢的对接埋弧焊接方法：基材力学性能：屈服强度R_eL≥460MPa，抗拉强度R_m≥630MPa，延伸率A≥17%，‑40℃KV₂冲击功≥47J；厚度为11~18.5mm等厚移动压力容器用钢；坡口为非对称双X型坡口或Y型；匹配焊丝：埋弧焊丝为抗拉强度≥600MPa，焊丝直径Ф4.0mm；焊接工艺：电流500~550A、电压30~31V、焊接速度38~43cm/min、线能量22~29kJ/cm；连续施焊并层间温度在150~180℃；应力消除处理。本发明满足了抗拉强度R_m≥630MPa级别移动压力容器用钢焊接要求，焊接头抗拉强度≥630MPa、接头冲击功‑40℃KV₂≥75J，且焊缝具有优良的低温冲击韧性及抗裂性能。

技术领域

本发明涉及一种埋弧焊接方法，具体属于一种用于630MPa级移动压力容器用钢的对接埋弧焊接方法。

背景技术

移动式压力容器分为铁路罐车、汽车罐车、罐式集装箱等三大类产品，移动容器储运的介质绝大部分是易燃、易爆以及有害等液化气体、低温液体及永久气体。随着我国经济的高速发展，工业化、城市化进程加快，特别是石油化工、气体工业和能源工业的快速发展和推进，这些危险品运输和装备行业迅速崛起，使得移动式压力容器承载的危险品运输的品种和数量不断增加。随着移动容器的换代升级和激烈的市场竞争，用户提出厚度应更薄和更高性能指标的移动容器高强钢板的需求。

高强度钢的应用可使压力容器壁厚减薄，压力容器自重降低，利用率提高。比如采用Q370R制造的罐体、罐箱，改用630MPa强度级别钢后其壁厚可降低19%。研究开发更高强度级别的压力容器用正火高强韧钢，能更好地满足石油、化工、能源、交通、城建等领域对高性能压力容器用钢的市场需求。

由于罐车、罐箱属移动式压力容器，是在公路、铁路上行驶，会因为路况或急刹车等原因造成罐体频繁地受到冲击和震动，运行条件较为恶劣，且常盛有易燃、易爆、有毒和腐蚀性介质，因此罐体、罐箱用钢不但要具备足够的强度，而且必须具有优良的冲击韧性，尤其是抗冲击撕裂性能。

由于罐体、罐箱的制作需要采用焊接方法，随着压力容器钢向高强度、高韧性方向发展，对其焊接接头性能和配套焊接材料的要求也越来越高。埋弧焊具有焊接效率高、自动化程度高、工作环境好等优点，在压力容器焊接中应用越来越多。移动压力容器用WH630E钢采用钒氮微合金化，采用控轧+正火工艺生产，具有优良的低温冲击韧性，在容器制造过程中焊接接头需进行焊后SR处理。采用目前国内现有600~650MPa级埋弧焊接材料与焊接工艺匹配，焊接接头（尤其是经过焊后SR处理后）强度与低温（-40℃ KV₂）冲击功无法达到该钢种制造的焊接技术要求。

经检索，现有涉及630MPa级别移动压力容器用钢焊接技术的：

如文献“罐体、罐箱用XG630DR钢板的焊接工艺试验”（焊接技术.2015(12).-76-78）对XG630DR钢板进行的焊接工艺试验，采用的是手工焊接，焊条为φ3.2mm（打底焊）及φ4.0mm的J607RH焊条，XG630DR钢板经15～40kJ/cm的热输入焊接后，热影响区-40℃时的低温冲击及焊接接头的性能满足罐体、罐箱使用要求；焊接接头经560～620℃消除应力处理后，虽焊接接头的强度和韧性满足罐体、罐箱使用技术要求，但存在自动化程度低及焊接效率低的不足。