LNG天然氣儲罐超低溫用9Ni鋼的可焊性

1982年后，9Ni鋼已經成為低溫儲罐主材，逐漸取代了Ni-Cr不銹鋼，早在1997年時世界上已建的   大9Ni鋼儲罐容積就達到140000m³。由此可見，9Ni鋼已是   上廣泛使用的鋼種，其焊接性能良好，在眾多焊接人士的努力下其焊接工藝已臻成熟。但是9Ni鋼在焊接存在易產生的四大問題：在焊接冶金反應和熱循環的作用下，金相組織和成份的改變，脆性相的產生，使9Ni鋼的低溫性能下降，冷、熱裂紋傾向增大。此外，還存在由于母材磁化而引起的磁偏吹問題。下面將分類對9Ni鋼焊接易產生的問題進行闡述。
　　1、低溫韌性下降
　　低溫韌性降低的原因有兩方面：1.焊接材料的影響，焊縫金屬及熔合區的化學成分與焊材有關，如果焊材含碳量高，或者[Ni]，[Cr]當量搭配以及焊材與母材熔合后的[Ni]，[Cr]當量搭配落在不銹鋼組織圖中含馬氏體的區域內，都會引起低溫韌性下降。2.焊接線能量和層間溫度會改變焊接熱循環的峰值、溫度，從而影響熱影響區的金相組織。如峰值溫度過高，會使逆轉奧氏體減少并產生粗大的貝氏體，從而使低溫韌性下降。
　　2、熱裂紋的產生
　　熱裂紋的產生與焊縫金屬結晶過程中的低熔點雜質偏析的數量及分布有關。液體金屬結晶過程越長偏折越嚴重，偏析產生的低熔點雜質分布在晶界上，尤其在純奧氏體組織中，雜質在晶界上的分布是連續的。
　　3、冷裂紋的產生
　　冷裂紋產生的原因有三方面：1.熔合區出現硬化層。9Ni鋼本身含碳量不變(≤0.10)，焊接時本不會產生硬化組織，但如果選用含碳量較高的焊材也會因熔合、擴散使熔合區含碳量而產生硬化層。2.氫含量過高。氫在硬化層中積聚是由于焊縫坡口附近不潔(有水、油及物)，及焊條擴散氫含量高所致。3.焊接接頭應力包括組織應力、熱應力和拘束應力。
　　4、母材的磁偏吹問題
　　9Ni鋼在加工運輸過程中可能被磁化，當用直流焊機焊接時會進一步磁化，導致電弧磁偏吹。鋼板與焊條各為一，坡口中漏磁通方向由N至S，電弧將向被偏吹乃至拉斷，使焊接無法正常進行。