[发明专利]一种7%Ni储罐钢埋弧焊接方法

说明书

本发明公开了一种7%Ni储罐钢埋弧焊接方法，涉及钢铁生产技术领域，包括四个步骤：坡口加工、组对焊接、根焊缝焊接、填充焊接，坡口加工，根据储罐建造位置焊接坡口形式不同；组对焊接，根据储罐建造位置组对方式不同；根焊缝焊接，根据储罐建造位置焊接方式不同；填充焊接，根据储罐建造位置焊接方式不同。能对7Ni钢储罐的底部和侧板横焊缝进行焊接，焊接成型良好，大大减少了返修工作量。

技术领域

本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种7%Ni储罐钢埋弧焊接方法。

背景技术

Ni元素因其优异的低温冲击性能广泛用于低温钢板的生产，常见于红镍矿(砷化镍)与辉砷镍矿(硫砷化镍)中，是贵重金属，使用成本高。

1944年，美国国际镍公司的产品研究实验室研制开发了W(Ni)-9%的中合金钢，称为9Ni钢，是一种低碳调质钢，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。1960年研究发现，该钢种不进行焊后消应力热处理也能进行使用，9Ni钢就作为石油天然气储罐用钢被大规模应用。

石油天然气储罐用钢采用含9%Ni的钢建造，该钢种在-196℃下具有良好的冲击韧性。随着石油天然气消耗的逐步增长，用于运储石油天然气的陆地罐、LNG船用罐增多，为了降低成本，钢铁企业开发了含7%Ni的储罐用钢。近年来研究表明，W(Ni)-7%的钢种（主要成分C为0.042～0.073wt%，Si为0.11～0.25wt%，Mn为0.65～0.73wt%，Ni为7.0～7.5 wt%）也能满足-196℃的冲击韧性，能够应用于大多数工程场景。7Ni相对于9Ni制造成本更加低廉，未来将有广阔的应用前景。

罐体建造中，埋弧焊用于罐底焊接和侧板横焊，是作业效率最高的焊接方式。目前，7Ni钢埋弧焊接没有成熟的焊接方法，大都模仿9Ni钢焊接规范。此外，受加工精度影响，7Ni钢和9Ni钢储罐的埋弧焊根焊缝常因组对偏差出现未熔透，往往需要打磨返修，耗费了人力物力。

发明内容

本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种7%Ni储罐钢埋弧焊接方法，包括四个步骤：坡口加工、组对焊接、根焊缝焊接、填充焊接，

（1）坡口加工，根据储罐建造位置焊接坡口形式不同

对储罐底部开单边30±2°V型坡口，带有1～2mm钝边，根部预留1～1.5mm间隙，坡口开口朝向储罐内侧，另一侧为水泥桩基；对储罐侧壁横焊缝位置开不对称X型坡口，带有1～2mm钝边，根部留0.5～1mm间隙，大坡口朝向储罐外侧，小坡口朝向储罐内侧；

（2）组对焊接，根据储罐建造位置组对方式不同

组对储罐底部坡口时，钢板预留3～5°反变形，采用药芯焊丝进行气保焊接组对，在坡口中每间隔500～600mm焊接20～30mm焊缝；组对储罐侧板横焊缝坡口时，在罐体内侧每隔2～2.5m加装码板，然后采用药芯焊丝在罐体内侧进行气保焊接组对，在两个码板中间焊接150～200mm焊缝；

（3）根焊缝焊接，根据储罐建造位置焊接方式不同

进行储罐底部坡口根焊缝焊接时，采用药芯焊丝进行气保焊接，每10m长焊缝进行一次焊接，焊接时由2名焊工分别从焊缝两头相向焊接，在中心位置完成作业；进行储罐侧板横焊缝坡口根焊缝焊接时，采用药芯焊丝进行气保焊接，在上述组对焊接的两个码板之间，由2名焊工分别从焊缝两头相向焊接，在中心位置完成作业；

（4）填充焊接，根据储罐建造位置焊接方式不同

进行储罐底部坡口填充焊接时，采用埋弧平焊方式，每一道焊接都需预先在焊缝上铺设3～5mm高焊剂，随后利用常规作业小车和自动送焊剂机由2名焊工分别从焊缝两头相向焊接，在中心位置完成作业；进行储罐侧板横焊缝坡口填充焊接时，采用埋弧横焊方式，在上述组对焊接的两个码板之间焊接，利用托举装置，在焊接前预先在焊缝上铺设3～5mm高焊剂，随后利用爬行机器人作业小车进行填充焊接，填充完毕后去除码板，补焊码板遮住的焊缝。

本发明进一步限定的技术方案是：