一种LNG储罐和移动容器用9Ni钢/不锈钢复合钢板及其制造方法_4

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>[0111](2)加热、冷却
[0112]上述约120mm的复合还料可采用与120mm厚的纯9Ni钢还相同的加热工艺进行加热,并将出钢温度控制在1180°C;出炉后的3层复合坯料通过可逆式宽厚板乳机,乳成厚度略大于8mm的不锈钢/9Ni钢/不锈钢3层毛边乳态复合钢板,其中,9Ni钢基层的厚度略大于7_,不锈钢复层的厚度为略大于0.5_。乳制时采用普通乳制工艺,但终乳温度控制在1060°C;乳后的高温毛边乳态复合钢板应直接进入在线淬火装置(DQ),针对复合钢板中的不锈钢复层进行在线固溶处理,使毛边乳态复合钢板从开冷温度1040°C快冷至终冷温度380°C以下,冷却速率可达到15 0C /秒。
[0113](4)切割
[0114]采用激光切割方式将前述8mm毛边乳态复合钢板进行双边和头尾的切割,成为乳态复合钢板。其中,双边的切边量设定为80mm,头尾切舍量设定为100mm,可确保将复合坯焊缝乳制延伸所导致的缺陷切除干净。
[0115](3)淬火
[0116]本实施例中,前述乳态复合钢板须进离线淬火炉进行针对9Ni钢基层的淬火处理,使之成为淬火态复合钢板。淬火时,淬火温度设定为820°C,其在炉时间设定为乳态复合钢板板厚3倍(分钟/mm),即24分钟;其保温时间设定为乳态复合钢板板厚2倍(分钟/mm),即16分钟。
[0117]除“淬火温度”、“在炉时间”、“保温时间”这三项工艺参数外,其他淬火工艺参数与8mm的纯9Ni钢板相同。
[0118](5)回火
[0119]本实施例中,前述淬火态复合钢板在经过在淬火处理后,还须进回火炉进行针对9Ni钢基层的回火处理,使之成为调质态复合钢板。回火时,回火温度设定为580°C,其在炉时间设定为乳态复合钢板板厚3.5倍(分钟/mm),即28分钟;其保温时间设定为乳态复合钢板板厚2.5倍(分钟/mm),即20分钟。
[0120]除“回火温度”、“在炉时间”、“保温时间”这三项工艺参数外,其他回火工艺参数与8mm的纯9Ni钢板相同。
[0121](6)性能检测
[0122]本实施例中,在经过淬火和回火热处理的调质态复合钢板应逐张进行下列特性的检测和试验,并保证其合格:
[0123]剪切强度试验:剪切强度2 21 OMPa;
[0124]弯曲试验:弯曲半径为3a时的外弯试验、侧弯试验合格;
[0125]9Ni基层_196°C低温夏比冲击试验:_196°(:低温夏比横向冲击试验冲击功(转换成1X 1mm冲击试样)平均2 10J,单个冲击试样最小冲击功2 80J;
[0126]常规拉伸试验:其全板厚拉伸试验所得抗拉强度680?820MPa、屈服强度2585MPa、断后延伸率< 18% ;
[0127]钢板剩磁强度检测:剩磁强度不大于30高斯。
[0128](7)成品钢板
[0129]前述调质态复合钢板通过前述相关特性的检测和试验后,还应根据相关标准和用户的要求进行钢板无损检测和表面质量的检查。在各项检查均合格之后,最终将前述调质态复合钢板切割成所需宽度和长度的、厚度为8mm的成品不锈钢/9M钢/不锈钢3层复合钢板。其中,基层9祖钢乂8祖9的厚度为7臟,复层不锈钢530408的厚度为0.5臟。
[0130]实施例3
[0131]在现有技术中,某型车载移动LNG容器原设计采用5_厚的纯9M钢板,所选用的牌号为EN10028-4中的X8Ni9。该牌号钢板要求-196°C低温横向夏比冲击功(转换成10X10mm冲击试样)平均应2 100J,单个试样冲击功应2 80J,要求冷弯试验(3a)合格,要求钢板抗拉强度应在680?820MPa之间,屈服强度应2 585MPa,断后延伸率应2 18%。
[0132]在本实施例中,该型车载移动LNG容器将设计采用厚度为5mm的9Ni钢/不锈钢的2层复合钢板,如图3所示,其中,9Ni钢基层I的厚度tl为4.5mm,材质为ENl0028-4中的X8Ni9;不锈钢复层2的厚度t2为0.5臟,材质均为6824511中的奥氏体不锈钢330408。
[0133]本实施例中,所采用的9Ni坯料为113mm厚度的X8Ni9坯料,奥氏体不锈钢坯料为13mm厚度的S30403J$料,经扒皮、修磨后两者厚度总和预计约120mm,与成品复合钢板厚度之比达到了 24倍。
[0134]奥氏体不锈钢S30408坯料的一面在经表面清理、平整后,再沿四周进行坡口加工。9Ni钢X8Ni9坯料的两个表面都用铣床车铣的方式进行扒皮处理,清理掉X8Ni9坯料所常见的皮下微细裂纹。在此之后,X8Ni9坯料不需要涂抹防氧化涂料、不需要包薄铁皮,直接就在这两个面上沿四周进行坡口加工。
[0135]I块X8Ni9坯料与I块S30408坯料坡口加工完毕,再将两者的坡口对齐,然后用普通焊条或焊丝将坡口焊合。为使不锈钢坯料和9Ni钢坯料能够通过加热乳制完全乳合在一起,须将9M钢/不锈钢结合面的间缝抽成真空并保持此真空状态,形成一块9M钢/不锈钢2层复合中间坯,如图4所示。图4中,3为9Ni钢坯料,4为奥氏体不锈钢坯料,5为焊缝坡口,6为9Ni钢/不锈钢坯料结合面的间缝。
[0136]由于本实施例的复合板为非对称的9M钢/不锈钢的2层复合钢板,为避免应9Ni钢/不锈钢2层复合中间坯在乳制过程中因高温变形抗力的不同而导致钢板翘曲,须考虑将二块9Ni钢/不锈钢2层复合中间坯叠焊在一起,组成材质对称的厚度达240mm的不锈钢/9Ni钢/9Ni钢/不锈钢4层复合坯料一起乳制。具体工艺如下:
[0137](I)将上述二块9Ni钢/不锈钢的2层复合中间坯以9Ni钢坯一面对9Ni钢坯一面叠放在一起,并使二块9Ni钢坯的坡口两两对齐,再用普通焊条或焊丝将坡口焊合,形成一块厚度为240mm的不锈钢/9Ni钢/9Ni钢/不锈钢4层复合坯料,如图5所示。图5中,3为9Ni钢坯料,4为奥氏体不锈钢坯料,5为焊缝坡口,6为9M钢/不锈钢坯料结合面间的间缝,7为二块9Ν?钢坯料结合面间的间缝。
[0138]为避免使二块9Ni钢坯料被高温加热乳制乳合一起,二块复合中间坯结合面(SP9Ni钢坯料结合面)的间缝7应填充合适的分离剂。
[0139](2)加热、冷却
[0140]上述约240mm厚的不锈钢/9Ni钢/9Ni钢/不锈钢4层复合坯料可采用与240mm厚的纯9Ni钢坯相同的加热工艺进行加热,并将出钢温度控制在1170°C;出炉后的4层复合坯料通过可逆式宽厚板乳机,乳成厚度略大于1mm的不锈钢/9Ni钢/9Ni钢/不锈钢4层毛边乳态复合钢板,其中,9Ni钢基层的厚度略大于4.5mm,不锈钢复层的厚度为略大于0.5_。乳制时采用普通乳制工艺,但将终乳温度控制1050°C;乳后的高温毛边乳态复合钢板应直接进入在线淬火装置(DQ),针对复合钢板中的不锈钢复层进行在线固溶处理,使毛边乳态复合钢板从开冷温度1040 °C快冷至终冷420 °C以下,冷却速率可达到15 °C /秒。
[0141]由于奥氏体不锈钢复层的电磁隔离作用,在此之后的毛边乳态复合钢板以及最终的成品复合钢板本身就难以用电磁吸盘吊吊运,只能采用真空吸盘吊或板钩吊吊运。除此项限制之外,不需要对复合钢板的堆放、复合钢板与普通碳钢间的隔离等作出特殊的限制。
[0142](5)切割与分离
[0143]采用等离子切割方式将前述1mm不锈钢/9Ni钢/9Ni钢/不锈钢4层毛边乳态复合钢板进行双边和头尾的切割,成为乳态复合钢板。其中,双边的切边量设定为75mm,头尾切舍量设定为900_,可确保将复合坯焊缝乳制延伸所导致的缺陷切除干净。
[0144]切割后,由于分离剂的分离作用,1mm不锈钢/9Ni钢/9Ni钢/不锈钢4层毛边乳态复合钢板自然地分为上下两张,得到两张厚度为5mm的9Ni钢/不锈钢2层乳态复合钢板。
[0145](4)淬火
[0146]本实施例中,前述两张厚度为5mm的9Ni钢/不锈钢2层乳态复合钢板须分别进离线淬火炉进行针对9Ni钢基层的淬火处理,使之成为两张淬火态复合钢板。淬火时,淬火温度设定为820°C,其在炉时间设定为乳态复合钢板板厚4倍(分钟/mm),即20分钟;其保温时间设定为乳态复合钢板板厚3倍(分钟/mm),即15分钟。
[0147]除“淬火温度”、“在炉时间”、“保温时间”这三项工艺参数外,其他淬火工艺参数与5mm的纯9Ni钢板相同。
[0148](5)回火
[0149]本实施例中,前述淬火态复合钢板在经过在淬火处理后,还须
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