| 作者： | 张朋彦 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 朱伏先;高彩茹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 关键词： | 石油储罐钢板;热处理;大线能量焊接;冷裂纹;浮顶油罐;焊接线能量 |
| 摘要： | 为了加快我国战略石油储备基地的建设，需要建造单台储存容积在10万立方米以上的大型浮顶油罐，而迄今为止，我国建造的石油储罐基本上采用日本进口钢板，其价格昂贵且不能保证供货时间。所以，国家发改委力主石油储罐用钢板的国产化，由于石油储罐用钢板需要达到100KJ/cm的大线能量焊接要求，工业生产难度较大，诸多工艺技术尚有待于研究开发。本文结合东北大学-首钢秦皇岛金属材料有限公司4300mm宽厚板研发中心对石油储罐用钢板的研究开发，就试制钢板的焊接等工艺性能进行了系统的研究分析。论文主要工作如下： (1)采用工业试制的石油储罐用轧态钢板，通过调质处理试验，研究分析不同的热处理参数对试验钢组织和力学性能的影响规律，确定出合适的热处理工艺为：40mm钢板采用930℃×30min淬火+660℃×60min回火；21mm钢板采用920℃×30min淬火+650℃×60min回火，为工业热处理制度的确定提供了依据。 (2)利用焊接热模拟试验，研究分析不同焊接线能量对试验钢板组织和性能的影响规律后发现，针状铁素体是制约试验钢大线能量焊接性能的主要因素。结果表明：40mm钢板不具有大线能量焊接性能；21mm钢板在模拟线能量为80KJ/cm时，仍具有合格的性能。 (3)利用实验室的双丝埋弧焊设备，对试验钢采取大线能量焊接试验，通过对焊缝和热影响区的组织和性能分析，找出各合金元素对焊接性能的影响规律。结果表明：21mm钢板在实际线能量为66KJ/cm时，各项性能符合标准要求。 (4)采用斜Y型坡口焊接裂纹试验方法，对21mm钢板进行了抗冷裂纹试验。结果表明：在选定的预热和缓冷措施下，试验钢具有很好的抗冷裂性能。 (5)选用日本和宝钢的同类钢板，按照上述(3)、(4)、(5)中相同的试验方法，与试验钢的试验结果进行了系列对比分析。发现试验钢的焊接热影响区冲击韧性较低。进而从化学成分、冶炼工艺、轧制工艺、热处理工艺、大线能量焊接等几方面提出改进措施，对再次进行工业试制具有重要的参考价值。 |