李玉红

(中航黎明锦西化工机械(集团)有限责任公司)

随着国民经济的快速发展，大型、低温、深冷压力容器在石油炼化行业应用越来越多。09MnNiDR钢是目前国产低合金钢中使用温度最低的钢种，在-70℃时仍具有大于47J的冲击功，广泛应用于低温压力容器制造领域。低温压力容器不仅要求钢材本身具有良好的低温性能，还要求通过焊接成形和热处理加工后焊接接头具有良好的低温性能。在进行09MnNiDR的焊接时，如果焊接材料或焊接工艺参数等选择不合理，焊接接头容易出现气孔、夹渣等缺陷，且焊缝和热影响区的低温冲击吸收功很难达到技术要求。

锦西化机曾承接的变换器甲醇洗涤塔、循环气闪蒸槽等设备，主体材料采用09MnNiDR钢，设计温度为-70℃，且要求焊后做(600±14)℃×3h热处理。为保证焊接质量，施工前需进行焊接工艺评定，以评估焊接工艺的可行性。焊接接头理化检验是焊接工艺评定结果的判据，笔者在显微组织分析的基础上，研究和分析了焊接过程中成分、组织与性能之间的内在联系，确保其焊接接头的显微组织与性能全部符合设计要求。

1 试验材料

本试验所用09MnNiDR钢为正火+回火状态，母材金相组织为铁素体+少量珠光体，化学成分见表1。

表1 09MnNiDR钢的化学成分 wt%

2 焊接工艺及检验要求

根据设计文件和NB/T 47014-2011的要求[1]，试验选用10mm厚的09MnNiDR钢做为母材，开V形坡口，夹角60°，装配间隙2～3mm，如图1所示。采用单面多道焊，GTAW打底，其余SMAW填充。GTAW焊丝选用H07MnNiDR/φ2.5，SMAW焊条选用W707Ni/φ3.2。对接焊缝的位置为1G，焊前预热15℃以上，层间温度控制在15～150℃之间，焊后(600±14)℃×3h热处理。……