9Ni耐磨板是w(Ni)為8.5%~9.5%的低碳馬氏體型低溫用耐磨板,是一種用于制造LNG儲罐的優異材料。9Ni耐磨板焊接時,宜采用小線能量, 多層多道焊,焊前不需預熱,但需控制層間溫度在100 ℃以下。具體工藝是:
1、焊接方法
目前, 9Ni耐磨板可采用的焊接方法主要是:焊條電弧焊(SMAW),埋弧焊(SAW)。
2、焊接材料
為獲得性能優越的焊接接頭,保證焊縫具有與9Ni耐磨板相適應的低溫韌性,焊接生產中需采用合適的焊接材料,按Ni的質量分數分為:
1)60%以上的Ni 基型(Ni-Cr-Mo 系合金);
2)40%的Fe-Ni 基型(Fe-Ni-Cr 系合金)。這兩類焊材是焊接9Ni 鋼的最合適選擇。
3、焊接電流
為避免磁偏吹,最好采用交流方波焊接電源,并配合交流焊接的鎳基合金焊條。
4、焊前清理及坡口加工
焊接前,采用有機溶劑清洗或打磨的方法,對焊接坡口表面進行清理,保證坡口表面及其附近區域沒有氧化皮、油污、水分和有機物等雜質。
坡口加工:通常采用X 形和Y 形坡口。由于大型LNG儲罐的9Ni 鋼內壁鋼板厚度為10~36 mm,厚度的跨度比較大,因此,開坡口時,較薄的鋼板采用單邊V 形(Y 形)坡口,較厚的鋼板采用X形坡口。
5、預熱溫度、層間溫度和焊接熱輸入
預熱溫度,層間溫度和焊接熱輸入會直接影響鋼材焊后的冷卻速度。冷卻速度越慢, 晶粒長大越顯著,導致低溫韌性下降,故9Ni耐磨板在焊前一般不需要預熱,且應控制層間溫度在100 ℃以下, 焊接熱輸入應控制在7~35 kJ/cm 之間。
對板厚超過8mm的9Ni耐磨板,焊接時盡量采用多層多道焊,避免單道焊。研究表明,小線能量(15 kJ/cm)單道熱循環CGHAZ 的低溫(-196 ℃)沖擊功比較低,經過800 ℃或900 ℃二次熱循環后,低溫沖擊功明顯提高,三次熱循環還能進一步改善CGHAZ的低溫韌性。在實際操作中, 還要認真做好層間清理工作,確保無熔渣等雜質,然后再進行下一層的焊接。
6、焊接檢測
9Ni耐磨板焊接檢測方法常用的是無損檢測。無損檢測主要包括射線檢測、超聲波檢測及滲透檢測。焊縫的內部缺陷主要通過射線檢測和超聲波檢測檢測,焊縫的表面缺陷主要是通過滲透檢測檢測。