一种液态CO2储罐用高强钢焊接工艺的制作方法

本发明属于焊接工艺，具体涉及液态co2储罐用高强钢690ql2，匹配的焊接材料，690ql2焊接接头满足裂纹尖端扩展位移(ctod)值0.2mm的焊接工艺。

背景技术：

1、高强钢690ql2因其较高的碳当量、高强度、低韧性，钢板碳当量0.57％，屈服强度690mpa，焊接时不合适的最高温度、高温保持t8/5和冷却速度，极易导致焊缝和热影响区产生粗大的晶体结构，降低焊接接头的性能。随着钢板厚度的增加，其断裂韧度不断降低，更主要的是这种大厚度钢板焊后粗晶热影响区部位易发生脆化，大的焊接工艺参数.随之而来的问题是因为焊接热输入量的增加导致粗晶热影响区部位韧性脆化进一步恶化。此外，高强钢结构设计会分考虑钢材强度余量，因而焊接结构对缺陷尤为敏感。因此，690ql2高强钢的断裂韧性研究具有重要意义。

2、690ql2作为当前用于建造液态co2储罐钢板，面临重大的挑战，尤其是要解决690ql2在低温-35℃条件下裂纹尖端扩展位移(ctod)值达到0.2mm的焊接工艺；现在尚无690ql2在低温-35℃条件下裂纹尖端扩展位移(ctod)试验报道，以往该类型的材料，仅能做到在-10℃的条件下裂纹尖端扩展位移(ctod)值不低于0.2mm，随着温度的降低，试验的难度也越大，只有解决此问题，储罐的设计和建造才能具备技术条件。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种液态co2储罐用高强钢焊接工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种液态co2储罐用高强钢焊接工艺，s1：准备690ql2高强钢板，坡口形式采用k型坡口，先焊面深度占钢板厚度2/3，坡口角度：先焊面为35°，后焊面为50°，钝边2mm，根部间隙0-3mm；焊条直径为3.2mm；

3、s2：施焊前采用钢丝刷惑打磨机将坡口面及坡口两侧的锈蚀、油污清理干净，直至露出金属光泽；

4、s3：预热：采用火焰或电加热片对试板进行预热，预热温度不低于150℃；

5、s4：打底焊道的焊接工艺参数为焊接电流130a，焊接电压22v，焊接速度64mm/min，填充焊道焊接电流130a，焊接电压22v，焊接速度55-77mm/min，盖面焊道的焊接电流为130a，焊接电压22v，焊接速度55-75mm/min,层间温度控制在150-190℃，连续施焊至完成焊接；

6、s5：k型坡口先焊面焊接完成后立即采用角磨机清理反面焊缝，然后继续施焊，直至完成反面焊接，焊接过程中层间温度为150-190℃；

7、s6：后热：完成焊接后，采用电加热片对焊接试板进行后热，后热温度280℃，保温1.5h后缓冷；

8、s7：焊后热处理：采用电加热炉对焊接试板进行焊后热处理，焊后热处理温度550℃，保温2h。

9、优选的，打底和填充焊道的焊接热输入控制为1.9-3.5kj/mm，盖面焊道焊接热输入为1.8-3.4kj/min。

10、优选的，690ql2钢板可以淬火加回火的形式供应，也可以tmcp形式供应；钢板屈服强度ys最小值690mpa，抗拉强度770-940mpa，延伸率a最小值14％；屈强比不得超过0.97。

11、优选的，焊条还需要具备如下要求；熔敷金属的屈服强度不低于690mpa，抗拉强度不低于770mpa，延伸率a最小值17％，-60℃冲击韧性值不低于46j，扩散氢含量不高于5ml/100g。

12、优选的，钢板厚度为50mm，焊接方法为焊条电弧焊，焊接位置为立焊向上方向。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该焊接工艺满足船级社建造此类型船对焊接接头的技术要求，确保了该类型船舶设计和建造的安全可靠性，为该类型船舶的产业化提供了技术支撑，填补了国内外690ql2在低温-35℃条件下焊接接头裂纹尖端扩展位移(ctod)值达到0.2mm的空白。

技术特征：

1.一种液态co2储罐用高强钢焊接工艺，其特征在于：s1：准备690ql2高强钢板，坡口形式采用k型坡口，先焊面深度占钢板厚度2/3，坡口角度：先焊面为35°，后焊面为50°，钝边2mm，根部间隙0-3mm；焊条直径为3.2mm；

2.根据权利要求1所述的一种液态co2储罐用高强钢焊接工艺，其特征在于：打底和填充焊道的焊接热输入控制为1.9-3.5kj/mm，盖面焊道焊接热输入为1.8-3.4kj/min。

3.根据权利要求1所述的一种液态co2储罐用高强钢焊接工艺，其特征在于：690ql2钢板可以淬火加回火的形式供应，也可以tmcp形式供应；钢板屈服强度ys最小值690mpa，抗拉强度770-940mpa，延伸率a最小值14％；屈强比不得超过0.97。

4.根据权利要求1所述的一种液态co2储罐用高强钢焊接工艺，其特征在于：焊条还需要具备如下要求；熔敷金属的屈服强度不低于690mpa，抗拉强度不低于770mpa，延伸率a最小值17％，-60℃冲击韧性值不低于46j，扩散氢含量不高于5ml/100g。

5.根据权利要求1所述的一种液态co2储罐用高强钢焊接工艺，其特征在于：钢板厚度为50mm，焊接方法为焊条电弧焊，焊接位置为立焊向上方向。

技术总结
本发明公开了一种液态CO2储罐用高强钢焊接工艺，S1：准备690QL2高强钢板，坡口形式采用K型坡口，先焊面深度占钢板厚度2/3，坡口角度：先焊面为35°，后焊面为50°，钝边2mm，根部间隙0‑3mm；焊条直径为3.2mm；S2：施焊前采用钢丝刷惑打磨机将坡口面及坡口两侧的锈蚀、油污清理干净，直至露出金属光泽；S3：预热：采用火焰或电加热片对试板进行预热，预热温度不低于150℃；该焊接工艺满足船级社建造此类型船对焊接接头的技术要求，确保了该类型船舶设计和建造的安全可靠性，为该类型船舶的产业化提供了技术支撑，填补了国内外690QL2在低温‑35℃条件下焊接接头裂纹尖端扩展位移(CTOD)值达到0.2mm的空白。

技术研发人员：曹亮,颜正云,赵晔,张洪彪,宋军,施思,陈清,吴逾洲,袁东东,杭鹏康,刘霞
受保护的技术使用者：江苏华滋能源工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13