LNG用高锰低温钢药芯焊丝焊接接头组织与力学性能研究

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作者 陈成 金涛 +3 位作者 包润新 汪昌红 汪涛 余超 《焊接技术》 2024年第10期58-61,共4页

为了推进LNG用高锰低温钢及其焊接技术的国产化,对LNG用高锰低温钢药芯焊丝焊接接头焊缝和熔合线组织采用金相显微镜进行观察,并测试焊接接头的拉伸、弯曲、硬度等常温力学性能及-196℃低温下的冲击、CTOD等低温力学性能。结果表明:焊... 为了推进LNG用高锰低温钢及其焊接技术的国产化,对LNG用高锰低温钢药芯焊丝焊接接头焊缝和熔合线组织采用金相显微镜进行观察,并测试焊接接头的拉伸、弯曲、硬度等常温力学性能及-196℃低温下的冲击、CTOD等低温力学性能。结果表明:焊接过程中电弧稳定性好,飞溅较小,焊后脱渣容易,焊缝成形美观,焊缝和热影响区的组织均为奥氏体,焊接接头各项力学性能均满足标准要求。 展开更多

关键词 高锰低温钢 药芯焊丝 组织 力学性能

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LNG储罐用高锰低温钢埋弧焊焊接材料及工艺研究 被引量：1

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作者 陈成 汪昌红 +4 位作者 包润新 汪涛 魏艳 张翔 余超 《电焊机》 2023年第5期113-118,共6页

研制出适用于LNG储罐用高锰低温钢配套的埋弧焊丝和焊剂。采用C-Mn-Cr-Ni-Mo合金体系设计,形成的焊缝金属中Mn含量为22.5%~25.5%,焊缝金属抗拉强度和-196℃低温冲击等力学性能优良,与奥氏体高锰低温钢匹配性良好。通过分析道间温度和热... 研制出适用于LNG储罐用高锰低温钢配套的埋弧焊丝和焊剂。采用C-Mn-Cr-Ni-Mo合金体系设计,形成的焊缝金属中Mn含量为22.5%~25.5%,焊缝金属抗拉强度和-196℃低温冲击等力学性能优良,与奥氏体高锰低温钢匹配性良好。通过分析道间温度和热输入对熔敷金属力学性能的影响,结果表明,在焊接奥氏体高锰低温钢时,须控制好道间温度和采用较小的热输入,确保焊缝金属具有优良的综合力学性能。 展开更多

关键词 高锰低温钢 -196℃低温冲击 埋弧焊丝 焊剂 道间温度

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LNG储罐用高锰低温钢焊材的研发 被引量：1

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作者 陈成 汪昌红 +3 位作者 魏艳 包润新 汪涛 蔡大江 《焊接技术》 2022年第3期84-88,共5页

采用低成本的C-Mn-Cr-Ni-Mo合金体系设计,研制出适用于LNG储罐用高锰低温钢配套的焊条和药芯焊丝。采用其焊接的焊缝金属中w(Mn)22%~25%,焊缝金属抗拉强度和-196℃温度下的冲击韧性等力学性能优良,与奥氏体高锰低温钢匹配性良好。

关键词 高锰低温钢 -196℃低温冲击韧性 焊条 药芯焊丝

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高锰奥氏体低温钢力学性能及Hall-Petch关系的研究 被引量：11

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作者 陈欢 孙新军 +1 位作者 王小江 肖书洋 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期11-18,共8页

高锰奥氏体低温钢作为一种经济型低温钢材料,具有非常巨大的发展空间.为进一步研究晶粒尺寸对高锰奥氏体低温钢的影响,本文对其进行了不同工艺的固溶处理,测试了不同晶粒尺寸实验钢的室温拉伸及低温冲击性能,通过扫描电镜(SEM)、背散射... 高锰奥氏体低温钢作为一种经济型低温钢材料,具有非常巨大的发展空间.为进一步研究晶粒尺寸对高锰奥氏体低温钢的影响,本文对其进行了不同工艺的固溶处理,测试了不同晶粒尺寸实验钢的室温拉伸及低温冲击性能,通过扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射(EBSD)等方法进行表征并计算其Hall-Petch关系式.-196℃冲击实验结果表明,高锰奥氏体低温钢拥有良好而稳定的超低温冲击性能,且其超低温冲击性能不随晶粒尺寸的增加而发生变化.经计算实验钢屈服强度所对应的Hall-Petch常数K_y为7. 27 MPa·mm^(0. 5),明显小于其他被研究的奥氏体高锰钢.进一步计算拉伸过程中不同真应变ε对应的Hall-Petch常数K(ε),发现在拉伸过程中,受TWIP效应产生的变形孪晶影响,K(ε)值随应变量的增加而增加;当真应变达到0. 3时,组织内变形孪晶不再继续生成,加工硬化过程不再进行,K(ε)也达到极大值. 展开更多

关键词 HALL-PETCH关系 高锰奥氏体低温钢 晶粒尺寸 TWIP效应 形变孪晶 低温韧性

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高锰奥氏体低温钢发展现状、成分设计及热处理焊接工艺分析 被引量：1

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作者 徐浩 刘建华 +3 位作者 刘洪波 刘颖 李民 何杨 《特殊钢》 2024年第2期8-17,共10页

以价格低廉的Mn替代价格较为昂贵的Ni,研发新型无Ni低温钢,已成为液化天然气(LNG)储罐用钢当前研究的新热点。本文依次介绍低温钢的概念和特点,以及高锰奥氏体低温钢国内外的发展现状,并详细列举了国家与团体标准中关于高锰奥氏体低温... 以价格低廉的Mn替代价格较为昂贵的Ni,研发新型无Ni低温钢,已成为液化天然气(LNG)储罐用钢当前研究的新热点。本文依次介绍低温钢的概念和特点,以及高锰奥氏体低温钢国内外的发展现状,并详细列举了国家与团体标准中关于高锰奥氏体低温钢成分及性能的要求。综合分析不同元素对高锰奥氏体低温钢力学性能的影响,表明Fe-24Mn-0.45C-3Cr-0.5Cu系高锰奥氏体低温钢综合性能优异,可作为高锰奥氏体低温钢成分体系优化设计参考依据。研究表明,适当热处理可有效提升高锰钢低温韧性,而采用保护金属电弧焊后的焊缝低温韧性要优于埋弧焊,尽管两者屈服强度和抗拉强度无较大差别。 展开更多

关键词 LNG 高锰奥氏体低温钢 成分设计 热处理 焊接

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船用LNG储罐高锰奥氏体低温钢埋弧焊焊丝焊剂CHW-SMn/CHF610的研制

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作者 杨飞 张毅 +4 位作者 段然 白昶 毛兴贵 罗宏 陈雪丹 《当代化工研究》 CAS 2024年第21期85-87,共3页

通过实验研制了一种-196℃超低温船用LNG储罐高锰奥氏体低温钢埋弧焊焊丝焊剂CHW-SMn(φ4.0)/CHF610,焊剂为氟碱型CaF_(2)-CaO-MgO-Al_(2)O_(3)渣系,碱度BⅡW在2.5~3.5。该焊丝焊剂组合具有优良的焊接工艺性能,焊接电弧稳定,焊缝脱渣容... 通过实验研制了一种-196℃超低温船用LNG储罐高锰奥氏体低温钢埋弧焊焊丝焊剂CHW-SMn(φ4.0)/CHF610,焊剂为氟碱型CaF_(2)-CaO-MgO-Al_(2)O_(3)渣系,碱度BⅡW在2.5~3.5。该焊丝焊剂组合具有优良的焊接工艺性能,焊接电弧稳定,焊缝脱渣容易,焊缝成形美观。该焊丝焊剂组合焊缝金属力学性能稳定,屈服强度516 MPa、抗拉强度735 MPa、延伸率49.5%,-196℃冲击功KV2均值为125 J,且杂质含量低,具有良好的抗裂纹性能,完全满足超低温高锰钢LNG储罐焊缝金属的要求。 展开更多

关键词 高锰奥氏体低温钢 焊丝焊剂 焊接材料 冲击韧性

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高锰奥氏体低温钢HMA400焊材选择的研究

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作者 王飞 程盛东 《中国科技期刊数据库 工业A》 2024年第11期221-225,共5页

本文先对高锰奥氏体低温钢HMA400进行了理化性能的研究,稍后又对高锰奥氏体低温钢的焊接用焊条电弧焊和埋弧自动焊进行了焊接试验,从焊接操作性、无损检测和理化试验等进行研究,结果表明:不同焊接方法高锰奥氏体低温钢焊接是符合相关规... 本文先对高锰奥氏体低温钢HMA400进行了理化性能的研究,稍后又对高锰奥氏体低温钢的焊接用焊条电弧焊和埋弧自动焊进行了焊接试验,从焊接操作性、无损检测和理化试验等进行研究,结果表明:不同焊接方法高锰奥氏体低温钢焊接是符合相关规范要求的,进而焊接工艺推广到LNG储罐的实际生产中,有效避免高锰奥氏体低温钢焊接过程中易出现的问题,后续焊缝一次合格率高,达到预期的施工效果,具有良好的经济效益。 展开更多

关键词 LNG储罐 高锰奥氏体低温钢 焊接工艺

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LNG用高锰奥氏体低温钢维氏硬度与强度关联性研究

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作者 朱海 王红鸿 +3 位作者 王杨文 张书畅 杜卓同 查小琴 《材料开发与应用》 CAS 2024年第5期63-69,共7页

为实现用高锰奥氏体低温钢的维氏硬度估算其强度,本研究分别对4种成分的高锰奥氏体低温钢在热轧、焊接热模拟、热处理、冷形变等不同状态下进行维氏硬度测试和室温拉伸试验,并通过回归分析的方法得到了维氏硬度与抗拉强度、屈服强度的... 为实现用高锰奥氏体低温钢的维氏硬度估算其强度,本研究分别对4种成分的高锰奥氏体低温钢在热轧、焊接热模拟、热处理、冷形变等不同状态下进行维氏硬度测试和室温拉伸试验,并通过回归分析的方法得到了维氏硬度与抗拉强度、屈服强度的回归关系式。结果表明:高锰奥氏体低温钢维氏硬度与抗拉强度和屈服强度之间均存在强正相关性,且均为线性关系,并得到了相应的回归方程和相关系数。本研究建立的线性回归方程可由维氏硬度直接预测高锰奥氏体低温钢的抗拉强度和屈服强度,且拟合效果好、拟合精度高。 展开更多

关键词 高锰奥氏体低温钢 维氏硬度 强度 回归分析

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冷变形及再结晶热处理对高锰奥氏体低温钢硬度的影响

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作者 张富伟 朱海 +3 位作者 李晓晨 王杨文 高佩华 王红鸿 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期223-227,共5页

对Fe-Mn-Cr-C系热轧高锰奥氏体低温钢进行变形量分别为0、12.5%和50%的拉伸变形及再结晶热处理,通过EBSD、XRD、拉伸试验和硬度测试的方法研究了冷变形及再结晶热处理对试验钢硬度的影响。结果表明,冷变形后试验钢组织仍为单相奥氏体,... 对Fe-Mn-Cr-C系热轧高锰奥氏体低温钢进行变形量分别为0、12.5%和50%的拉伸变形及再结晶热处理,通过EBSD、XRD、拉伸试验和硬度测试的方法研究了冷变形及再结晶热处理对试验钢硬度的影响。结果表明,冷变形后试验钢组织仍为单相奥氏体,未形成新相。随冷变形量的增加,试验钢中孪晶数量增加,变形量为12.5%时,少部分晶粒产生变形孪晶,变形量为50%时,变形孪晶密集且相互交叉。当变形量由0增加至50%时,硬度从262 HV上升到400 HV,而经再结晶热处理后,硬度下降明显,分别降低到179 HV和166 HV。 展开更多

关键词 高锰奥氏体低温钢 拉伸变形 硬度 再结晶

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LNG用高锰超低温钢高温流变应力的温度依赖性 被引量：1

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作者 巴凌志 潘进 +3 位作者 马成 利成宁 曲永涛 邸新杰 《河北冶金》 2023年第2期28-32,共5页

在800~1 000℃温度范围内,利用Gleeble-3800热模拟试验机对LNG用高锰钢进行应变速率为10/s的高温拉伸试验,研究了不同拉伸温度对流变应力及断裂机制的影响,建立了流变应力、应变速率及拉伸温度之间的本构方程。结果表明:断后试样的断面... 在800~1 000℃温度范围内,利用Gleeble-3800热模拟试验机对LNG用高锰钢进行应变速率为10/s的高温拉伸试验,研究了不同拉伸温度对流变应力及断裂机制的影响,建立了流变应力、应变速率及拉伸温度之间的本构方程。结果表明:断后试样的断面收缩率随着拉伸温度的升高而增加,而流变应力随之降低,由530 MPa降至312 MPa;断口韧窝的尺寸和深度随着温度的升高而增大,呈现晶界滑移和MnS、TiN、Al2O3等夹杂物脱落两种形貌。在应变速率为10/s、800~1 000℃温度范围内,LNG用高锰钢的热变形本构方程为ε=1.2×10^(19)[sinh(0.01σp)]^(4.4)exp[550.18×10^(3)],且该方程模型与实测值吻合程度较高。 展开更多

关键词 高锰超低温钢 高温拉伸 流变应力 断面收缩率 晶界 夹杂物 热变形本构方程

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液化天然气储罐用高锰钢应用研究进展 被引量：1

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作者 姜长泽 亢淑梅 +2 位作者 张思悦 范基业 张慧 《科学与信息化》 2022年第24期127-129,共3页

伴随能源领域研究的进步,人们发现了LNG(液化天然气)作为化石能源的诸多优势和众多效用,并加以大力开发;进而,对于LNG的运输容器的需求纷至沓来。文章围绕LNG储罐用高锰钢展开讨论,介绍了高锰钢在这一领域的应用现状和工作环境,分析其... 伴随能源领域研究的进步,人们发现了LNG(液化天然气)作为化石能源的诸多优势和众多效用,并加以大力开发;进而,对于LNG的运输容器的需求纷至沓来。文章围绕LNG储罐用高锰钢展开讨论,介绍了高锰钢在这一领域的应用现状和工作环境,分析其在应用过程中会出现的较为典型的问题,总结了当前为解决高锰钢全面替代9%镍钢在LNG储罐领域应用所做的研究,针对当前发展态势做出评价总结,提出对未来发展方向的看法。 展开更多

关键词 LNG 高锰奥氏体低温钢 储罐用钢 低温9%镍钢

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高锰奥氏体低温钢拉伸断口开裂原因分析 被引量：1

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作者 高珍鹏 霍光瑞 宫旭辉 《材料开发与应用》 CAS 2021年第5期1-4,共4页

采用光学显微镜、扫描电镜和力学试验的方法,分析了高锰奥氏体低温钢拉伸断口开裂的原因,结果表明,Mn、S元素存在严重偏析,生成的MnS夹杂物在轧制过程中形成MnS偏析带,MnS偏析带与基体的结合力较弱,在颈缩过程中形成的三向应力作用下,... 采用光学显微镜、扫描电镜和力学试验的方法,分析了高锰奥氏体低温钢拉伸断口开裂的原因,结果表明,Mn、S元素存在严重偏析,生成的MnS夹杂物在轧制过程中形成MnS偏析带,MnS偏析带与基体的结合力较弱,在颈缩过程中形成的三向应力作用下,拉伸断口开裂。 展开更多

关键词 高锰奥氏体低温钢 MnS偏析带 断口开裂

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船用LNG储罐高锰奥氏体低温钢焊条CHE680TS的研制 被引量：1

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作者 白昶 杨飞 +3 位作者 张毅 蒋勇 金一标 文艳 《焊接技术》 2023年第9期78-82,共5页

针对高锰奥氏体低温钢的特点,设计了CaO-CaF2-MnO_(2)-SiO_(2)型渣系和Fe-Mn-C合金体系,确定了船用LNG储罐配套焊条CHE680TS,并对焊条CHE680TS进行了焊接工艺性能试验和力学性能试验。结果表明,焊条CHE680TS在平焊、平角焊、向上立角焊... 针对高锰奥氏体低温钢的特点,设计了CaO-CaF2-MnO_(2)-SiO_(2)型渣系和Fe-Mn-C合金体系,确定了船用LNG储罐配套焊条CHE680TS,并对焊条CHE680TS进行了焊接工艺性能试验和力学性能试验。结果表明,焊条CHE680TS在平焊、平角焊、向上立角焊位置焊接工艺性能优良。在平焊和立焊位置,抗拉强度分别为747,725 MPa,焊缝和热影响区-196℃冲击吸收功≥75 J,弯曲试样合格。冲击试样断口形貌以韧窝为主,并有少量准解理小刻面,具有良好的冲击韧性。 展开更多

关键词 LNG储罐 高锰型奥氏体低温钢 焊条CHE680TS 冲击韧性

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