JFE-HITEN610U2L钢为建造-50℃2000m3低温乙烯球罐主要材料之一。该钢利用传统的调质工艺生产,通过采用低碳、低Pcm值的微量合金化技术和控制较低温加热-低温轧制DQ-T(直接淬火+回火)工艺,从而获得了细小的低C贝氏体组织以保证其高强度,具有良好的低温韧性和焊接性。焊后消除应力热处理(SR处理)是消除球罐焊接残余应力,改善焊接接头及母材性能,保证球罐质量的重要技术手段,而选择合适的SR处理温度及处理次数(即累计保温时间)是确定较佳SR处理规范的关键。为此本文重点研究了SR处理温度和多次SR处理对钢板及其焊接接头力学性能的影响。
试验用50mm厚JFE-HITEN610U2L钢的化学成分及力学性能见表1;所用配套焊条为Φ4.0mm的LB-62L,其熔敷金属化学成分及力学性能见表2。对JFE-HITEN610U2L钢板及其焊接接头分别在560±1、580±1和600±1℃下进行两次SR处理。试板焊后随炉升温、冷却,400℃以上升、降温速度均控制在50℃/h,每次SR处理保温时间均为2h。
表1 试验用钢板的化学成分及力学性能
化学成分(质量分数,%)
|
ReL
/MPa
|
Rm
/MPa
|
A
(%)
|
AKV(-50℃)
/J
|
弯曲试验180°
|
||||||||||
C
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
Ni
|
Cr
|
Mo
|
V
|
Nb
|
||||||
技术要求
|
≤
0.09
|
0.15~0.40
|
1.2~1.6
|
≤
0.015
|
≤
0.005
|
0.3~0.9
|
≤
0.3
|
≤
0.3
|
0.02~0.06
|
≤
0.03
|
≥
490
|
610~710
|
≥
20
|
≥
100
|
|
典型值
|
0.06
|
0.22
|
1.32
|
0.007
|
0.001
|
0.41
|
0.26
|
0.16
|
0.05
|
0.022
|
570
|
640
|
23
|
311,301,295
|
d=3a合格
|
表2 焊条熔敷金属的化学成分及力学性能
化学成分(质量分数,%)
|
ReL
/MPa
|
Rm
/MPa
|
A
(%)
|
AKV(-50℃)
/J
|
|||||||||
C
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
Ni
|
Mo
|
TiV
|
B
|
|||||
技术要求
|
≤
0.09
|
≤0.60
|
1.00~1.60
|
≤0.020
|
≤0.015
|
2.0~2.75
|
0.10~0.25
|
≤0.03
|
≤0.0025
|
≥490
|
610~710
|
≥20
|
≥47
|
典型值
|
0.06
|
0.30
|
0.88
|
0.009
|
0.004
|
2.37
|
0.11
|
0.022
|
0.0012
|
535
|
630
|
30
|
103
|
JFE-HITEN610U2L钢及其焊接接头在560~600℃范围内进行两次SR处理是可行的;经3次580℃×2h SR处理后,其AKV(-50℃)仍较多地高出技术要求值。