JFE-HITEN610U2L球罐焊接技术分析李胜利摘要：通过分析JFE-HITEN610U2L钢制乙烯球罐球壳板材料和焊接材料的化学成分及其焊接性，通过采取严格控制焊接线能量、预热温度、层间温度以及后热消氢、消应处理等工艺措施，采用合理焊接工艺参数，优化施焊措施，确保了球罐整体焊接接头的性能，保证JFE-HITEN610U2L低温高强钢球罐的现场组焊质量。关键词：JFE-HITEN610U2L钢；焊接；优化；措施：TK226+.2文献标识码：A：0引言本人于2010年至2011年底在中国石油抚顺石化公司扩建80万吨/年乙烯工程化工压力罐区装置担任焊接专业工程师，主要负责球罐焊接技术管理，化工压力罐区有9台乙烯球罐，乙烯球罐主体材质选用了JFE-HITEN610U2L，其设计温度为50℃/-45℃，设计压力为1.9MPa，容积为2000m3，球壳板厚度38mm，JFE-HITEN610U2L钢板其化学成分见表1；焊条采用与钢板相匹配的日本神户LB-65L高强度、高韧性、超低氢性焊条。本文对该材质球罐群用钢材的焊接性进行了分析，并对焊接过程中的质量控制进行介绍。1球壳板材料和焊接材料分析1.1球壳板材料中国石油抚顺石化公司扩建80万吨/年乙烯工程化工压力罐区装置，其中的9台2000m3JFE-HITEN610U2L钢板熔敷金属化学成分见表1；JFE-HITEN610U2L钢板复验力学性能指标见表2。表1JFE-HITEN610U2L钢板化学成分指标（熔炼分析）（%）表2JFE-HITEN610U2L钢板的力学性能及冷弯性能要求1.2焊接材料乙烯球罐焊接采用与JFE-HITEN610U2L钢相匹配的LB-65L焊条，其熔敷金属化学成分见表3；熔敷金属力学性能的技术要求见表4。表3熔敷金属化学成分指标CSiMnPSNiMo其他合金元素总量≤0.10≤0.800.6~1.20≤0.015≤0.0102.00~2.750.05~0.35≤1.5表4LB-65L焊条熔敷金属力学性能的技术要求试样状态拉伸试验冲击试验焊后经570±15℃X4hrRa/MpaRel/MpaA/%试验温度/℃冲击功AKV/J平均值单个值≥490610~740≥20-50≥60≥422JFE-HITEN610U2L钢的焊接性分析球壳板采用的是日本CF系列JFE-HITEN610U2L钢，属于低裂纹敏感性低温高强，是在低碳高锰的基础上，通过加入微量镍、铬、钼、钒、铌等元素合金元素的方式，并通过一定的控制热加工工艺,获得了以针状铁素体为主的混合组织,具有较高的强韧性、良好的成型性和焊接性能,广泛用于制造各种低温球罐。该材质的冷裂纹敏感性低，该钢的焊接工艺重点是防止800℃冷却至500℃的时间过长导致奥氏体晶粒粗化以及上贝氏体的生成，从而引起过热区的脆化，使接头冲击韧性下降。因此，在焊接38mm厚的JFE-HITEN610U2L钢时，应采用预热、控制层间温度以及焊后及时消氢等工艺措施，在保证不产生焊接冷裂纹的前提下，尽可能采用低的焊接线能量施焊，以保证焊缝及热影响区有充足的塑性和韧性。3焊接工艺选择施工中严格按照JB/T4709-2000、JB4708-2000，并参考施工验收规范GB50094-1998和设计要求对38mm厚的JFE-HITEN610U2L钢板进行了焊接工艺评定工作，经评定合格的焊接工艺评定编写适用于现场施焊的焊接工艺规程：预热温度≥100℃；层间温度为不得低于预热温度且不得大于180℃；后热工艺为200~250℃/1h；严格控制焊接线能量不超过35KJ/cm；同时，根据选用的焊条直径及施焊位置选用适宜的焊接电流，选择合适的焊接速度，有效的控制焊接线能量，采用3.2¢焊条平焊位置、横焊位置电流宜控制在100-120A；立焊、仰焊控制在90-110A；。采用4.0¢焊条平焊位置、横焊位置电流宜控制在140-180A；立焊、仰焊控制在130-160A；焊接线能量平焊、立焊、仰焊宜控制在12-35KJ/cm;横焊位置控制在12-30KJ/cm。3优化焊接控制措施3.1焊接环境控制本工程位抚顺石化二厂毗邻的元龙山，处于风口地带，冬季漫长，平时气温偏低，焊接时需采取必要的防风，防雨等措施，保证球罐施焊质量.以下环境必须禁止施焊：（1）雨天、雪天；（2）焊接环境风速在8m/s及以上；（3）焊接环境湿度在85%以上；（4）环境温度在-5℃以下。为保证球罐具备良好的焊接环境，球罐组装完后，采用防火篷布在脚手架外围搭设防火篷布，起到防风、临时防雨的措施，为球罐焊接创造良好的环境。同时，实时观看天气，阴雨天气禁止施焊，坚决防止施焊及后热时突发大雨。3.2焊前准备3.2.1球罐组装质量的检查...