吕仲光， 安钧洳， 何世军， 赵思琪

（中石油第二建设有限公司， 兰州 730060）

某石化厂新建的三套炼油装置中 “3 万t/年聚丙烯装置” 项目的卧式、 立式压力容器等设备设计选材为09MnNiDR 低温钢， 设计温度不低于-70 ℃。 该低温设备的封头需焊后热冲压成形， 再进行整台设备的组装与焊接。 针对09MnNiDR 低温钢焊后需正火处理这一工艺要求进行焊接工艺试验， 以便制定合理的焊接工艺，来满足施工方的焊接性能与质量要求。

1 09MnNiDR 钢的性能

1.1 09MnNiDR 钢的化学成分和力学性能

09MnNiDR 低温用钢执行标准为GB 3531—2008 《低温压力容器用低合金钢钢板》， 09Mn-NiDR 主要用于低温下工作的容器、 管道和结构[1-4]，如液化石油气储罐、 冷冻设备及石油化工低温设备等， 其化学成分见表1， 力学性能见表2。

表1 09MnNiDR 低温钢的化学成分%

表2 09MnNiDR 低温钢的力学性能

低温用钢的主要性能要求是保证在使用温度下具有足够的韧性及抗脆性破坏的能力[5-7]。 低温用钢一般通过合金元素达到固溶强化、 晶粒细化，并通过正火或正火＋回火的热处理方法， 达到细化晶粒、 均化组织的目的， 从而获得良好的冲击韧性。 09MnNiDR 低温钢的含碳量不高， 在常温下具有较好的塑性和韧性， 冷加工或热加工工艺均可采用。 09MnNiDR 是铁素体＋少量珠光体型低温钢， 铁素体的晶粒度对断裂韧性的影响十分明显。铁素体的晶粒尺寸越细小， 钢的脆性转变温度将向低温方向移动。 因此， 凡是促使细化晶粒的合金元素， 加入适当量时， 都能改善其韧性。 此外，通过正火处理也有利于获得细化晶粒的效果。……