大型乙烯球罐用高强钢焊条的研制

摘要

近年来，随着国民经济的快速发展和低温技术的普及，各行各业对低温压力容器的需求越来越大，急需制造体积更大的低温球罐。国内主要用09MnNiDR钢制造-70℃的乙烯球罐。随着球罐体积的增加，球罐的内压随之增加，载荷也随之增大。由于09MnNiDR强度的限制，致使球罐体积不能太大。为了解决这一问题，国内正在09MnNiDR基础上开发强度更高的低温钢，并命名为11MnNiDR。该钢种的配套焊条 W107DRQ的研制工作由哈尔滨焊接研究所承接，W107DRQ焊条的研制可以解决11MnNiDR钢配套焊接材料问题，从而为大型乙烯球罐的制造奠定了基础。
　　本文采用均匀设计的方法，研究了W107DRQ焊条药皮组分对电弧稳定性、成形、脱渣、飞溅的影响规律；采用多项式拟合的方法，研究了W107DRQ焊条熔敷金属化学成分和熔敷金属力学性关系。得到以下结论：
　　1）研制了大型乙烯球罐用 W107DRQ焊条，该焊条具有良好的低温冲击韧性和全位置焊工艺性能，熔敷金属成分和性能满足-70℃乙烯球罐的技术要求，即抗拉强度大于560Mpa，-70℃低温冲击功平均值大于60J。
　　2）控制Mn/Si可以改善W107DRQ焊条熔敷金属-70℃时的冲击韧性KV2。Mn/Si和KV2的关系是：KV2=-24.27(Mn/Si)2+290.57Mn/Si-750.86。当Mn/Si为5.4~6.6时， KV2≥90J，该结果可以作为W107DRQ焊条生产的内控指标。
　　3）大理石与电弧稳定性呈正线性关系，与飞溅呈负线性关系。萤石与电弧稳定性呈负线性关系，与成形呈正线性关系。金红石与电弧稳定性呈二次关系，金红石含量增加，电弧稳定性增加。硅铁可以改善成形和脱渣，与成形呈二次关系；与脱渣呈正线性关系。

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第一章 绪论

引言

1.1低温钢及低温钢焊条现状

1.2药皮组成及作用

1.3均匀设计法背景、基本原理

1.4课题背景及意义

第二章 W107DRQ低温钢焊条设计

2.1焊条药皮成分设计

2.2熔敷金属成分与力学性能设计

第三章 试验方法及过程

3.1焊条药皮配方确定

3.2焊条的压制

3.3焊条工艺性评定

3.4建立模型、回归分析

3.5熔敷金属力学性能试验

第四章 试验结果及分析

4.1药皮组分与工艺性关系的研究

4.2熔敷金属化学成分与力学性能的分析

第5章 结论

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况