CN109986176A - 9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钢板立焊工艺技术领域，是一种9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺，包括对9%Ni钢板进行立焊缝的焊接操作，焊接操作具体为：焊丝采用药芯气保护焊丝，保护气体为混合气体，焊接采用半自动向上立焊工艺。本发明通过选用与9%Ni钢板相匹配的药芯焊丝，外加混合气体保护，实现了LNG储罐内罐用低温钢材料9%Ni钢的壁板立焊缝半自动焊接，其通过对焊缝整体采用半自动焊接，可突破传统的手工焊接，将断续焊接过程变为连续的焊接过程，减少了焊接接头，提高了焊接质量和工作效率，降低了作业成本，提高了9%Ni钢钢板立焊缝焊接的自动化程度，其通过半自动焊接可降低人为因素的影响和对焊工技能水平的要求，减轻焊接的劳动强度。

Description

9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺
技术领域
本发明涉及钢板立焊工艺技术领域，是一种9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺。
背景技术
板状立焊位置的半自动焊接是指在钢板相对固定的情况下，焊丝靠送丝机自动送出，手工带动焊枪沿焊缝运动，从而实现半自动焊接。
液化天然气(LNG)作为一种优质、清洁、高效、方便的新型绿色清洁能源，近年来在世界各国都得到广范推广应用，由此带动了LNG工业的迅猛发展。
低温储罐是LNG项目中的关键设备，一般由外罐、保冷层和内罐组成。其中，9%Ni钢作为LNG储罐内罐用材料长期服役于-165℃的低温环境，其焊接技术是LNG低温储罐建设核心技术之一。
目前，我国自主研发的低温钢板9%Ni钢板已应用到山东LNG项目16万m3低温储罐、江苏LNG接收站工程2台16万m3低温储罐等LNG低温储罐工程中，但与其内罐壁板相匹配的专用焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）全部依赖进口。对于LNG储罐的立焊缝，焊条电弧焊仍然是目前我国已建、在建的几座LNG低温储罐内罐壁板立焊缝普遍采用的焊接方法，焊条电弧焊具有设备简单、应用范围广等优点，其不足是自动化程度低，焊接难度大，由于受人为因素的影响较大，对焊工技能水平要求高，劳动强度大，线能量可控性较差，最终导致焊接质量低，焊接效率低。
综上所述，在LNG储罐项目建设领域，施工企业对先进焊接工艺的需求非常紧迫。
发明内容
本发明提供了一种9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有9%Ni钢板的立焊缝采用焊条电弧焊存在的自动化程度低，焊接难度大，由于受人为因素的影响较大，对焊工技能水平要求高，劳动强度大，线能量可控性较差，最终导致焊接质量低，焊接效率低的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺，包括对9%Ni钢板进行立焊缝的焊接操作，焊接操作具体为：焊丝采用药芯气保护焊丝，保护气体为混合气体，焊接采用半自动向上立焊工艺。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述在对9%Ni钢板立焊缝进行焊接操作前可进行焊接预处理操作，焊接预处理包括坡口加工、坡口清理和组对，坡口加工的具体操作为：选用壁厚为20mm的9%Ni钢钢板对其进行V型坡口加工，V型坡口的具体参数为：坡口角度为27°至33°，钝边为0至0.5mm，板壁厚为20mm。
上述组对为将已完成坡口加工的9%Ni钢板进行组对，组对的具体参数可为：组对间隙为0至0.5mm，组对错边量应不超过1.5mm，并应沿焊缝长度方向均匀分布。
上述立焊缝的焊接操作可包括根焊层焊接、热焊层焊接、填充层焊接、盖面层焊接和封底层焊接，焊接设备选用昆山安意源管道科技有限公司生产的CH-500 Pro多功能焊机，9%Ni钢板选用南京钢铁股份有限公司生产的牌号为X7Ni9的9%Ni钢板，焊丝选用昆山京群焊材科技有限公司生产的型号ENiCrMo3T1-4且牌号AFN-CM3/Φ1.2mm的药芯气保护焊丝，各个层焊接均采用半自动向上立焊工艺，其焊接电压为22V至28V，焊丝的干伸长度为12mm至18mm，坡口两端停留时间为0至6ms，摆幅以焊缝金属熔敷到焊道边缘为准，焊接热输入为12KJ/cm至18KJ/cm。
上述根焊层焊接的焊接电流可为140A至170A，焊接速度为12cm/min至22cm/min。
上述热焊层焊接和填充层焊接的焊接电流可为150A至180A，焊接速度为13cm/min至24cm/min。
上述盖面层焊接和封底层焊接的焊接电流可为155A至190A，焊接速度为13cm/min至24cm/min。
上述在封底层焊接前可先采用机械方法将根部焊缝的背面余高去除，并修磨至U型坡口。
上述焊接前可不进行坡口预热。
上述采用感应加热或电加热的方法可将坡口预热至50℃，预热宽度以不小于坡口两侧各50mm范围内为宜，且保证预热温度均匀，层间温度应不超过90℃。
上述混合气体配比可由75% 氩气和25%二氧化碳气组成，混合气体的气体纯度分别为：氩气≥99.995%、二氧化碳气≥99.95%，混合气体的输出流量18 L/min至25L/min。
本本发明通过选用与9%Ni钢板相匹配的药芯焊丝，外加混合气体保护，实现了LNG储罐内罐用低温钢材料9%Ni钢的壁板立焊缝半自动焊接，其通过对焊缝整体采用半自动焊接，可突破传统的手工焊接，将断续焊接过程变为连续的焊接过程，减少了焊接接头，提高了焊接质量和工作效率，降低了作业成本，提高了9%Ni钢钢板立焊缝焊接的自动化程度，其通过半自动焊接可降低人为因素的影响和对焊工技能水平的要求，减轻焊接的劳动强度，增强线能量的可控性，具有焊接程度高，焊接难度小，焊接质量好，焊接效率高的特点；其通过对各层的焊接采用相同的焊接设备、焊丝和焊接工艺，可便于焊工能实现9%Ni钢板立焊缝的连续焊接，减少焊接接头，使焊缝具有层间焊缝填充金属平整、各层焊缝边缘熔合良好的特点，且因整套焊接工艺全部采用半自动焊焊接，保证了焊接质量的稳定可靠；且本发明实现了9%Ni钢板、焊机、焊丝的全部国产化，改变了目前焊接材料依靠进口的现状，从而降低了9%Ni钢板立焊缝半自动焊接的成本。
附图说明
附图1为本发明中钢板为V型坡口的主视剖视结构示意图。
附图2为本发明中钢板组对形成的V型坡口的主视剖视结构示意图。
附图3为本发明焊接的焊缝焊接层数的主视剖视结构示意图。
附图中的编码分别为：1为根焊层，2为热焊层，3为填充层，4为盖面层，5为封底层，ɑ为坡口角度，δ为壁厚，p为钝边，b为组对间隙，h 为焊缝表面余高，W 为盖面焊缝宽度。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
如附图1、2、3所示，该9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺包括对9%Ni钢板进行立焊缝的焊接操作，焊接操作具体为：焊丝采用药芯气保护焊丝，保护气体为混合气体，焊接采用半自动向上立焊工艺。本发明通过选用与9%Ni钢板相匹配的药芯焊丝，外加混合气体保护，实现了LNG储罐内罐用低温钢材料9%Ni钢的罐壁板立焊缝半自动焊接，其通过对焊缝整体采用半自动焊接，可突破传统的手工焊接，将断续焊接过程变为连续的焊接过程，减少了焊接接头，提高了焊接质量和工作效率，降低了作业成本，提高了9%Ni钢钢板立焊缝焊接的自动化程度，其通过半自动焊接可降低人为因素的影响和对焊工技能水平的要求，减轻焊接的劳动强度，增强线能量的可控性，具有焊接自动化程度高，焊接难度小，焊接质量好，焊接效率高的特点。
可根据实际需要，对上述9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺作进一步优化或/和改进：
如附图1所示，在对9%Ni钢板立焊缝进行焊接操作前进行焊接预处理操作，焊接预处理包括坡口加工、坡口清理和组对，坡口加工的具体操作为：选用壁厚δ为20mm的9%Ni钢钢板对其进行V型坡口加工，V型坡口的具体参数为：坡口角度ɑ为27°至33°，钝边p为0至0.5mm，板壁厚δ为20mm。由于在焊接过程中，焊枪行走、摆动、送丝、保护气体流量均由人工调节，随着摆动参数的逐步增大，焊接速度将不可避免的逐步减小，所以坡口宽度必须加以限制，内罐壁板立焊缝的板端面坡口为不含背面衬垫的外根焊坡口，加工的坡口端面必须平整，表面光滑，不起麟，钝边p均匀，由此可提高焊接质量。根据需求，加工的板坡口应为不含内衬垫的外根焊坡口。
如附图2所示，组对为将已完成坡口加工的9%Ni钢板进行组对，组对的具体参数为：组对间隙b为0至0.5mm，组对错边量应不超过1.5mm，并应沿焊缝长度方向均匀分布。在组对前，应先进行坡口清理，通过对钢板表面进行外观检查，其板端面待焊接表面应均匀、光滑，不应有起鳞、磨损、铁锈、渣垢、油脂、油漆和影响焊接质量的其它物质；应采用机械方法将坡口两侧各30mm范围内清理至呈现金属光泽为宜；在组对操作时，可采用定位卡具进行组对，卡具不应在钢板表面留下刻痕、磨痕和油污；组对时不应敲击钢板的两端，不得强力组对；坡口为不含背面衬垫的外根焊坡口；由此可进一步提高本发明的焊接质量。
如附图3所示，立焊缝的焊接操作包括根焊层1焊接、热焊层2焊接、填充层3焊接、盖面层4焊接和封底层5焊接，焊接设备选用昆山安意源管道科技有限公司生产的CH-500Pro多功能焊机，9%Ni钢板选用南京钢铁股份有限公司生产的牌号为X7Ni9的9%Ni钢板，焊丝选用昆山京群焊材科技有限公司生产的型号ENiCrMo3T1-4且牌号AFN-CM3/Φ1.2mm的药芯气保护焊丝，各个层焊接均采用半自动向上立焊工艺，其焊接电压为22V至28V，焊丝的干伸长度为12mm至18mm，坡口两端停留时间为0至6ms，摆幅以焊缝金属熔敷到焊道边缘为准，焊接热输入为12KJ/cm至18KJ/cm。根据需求，根焊层1、热焊层2、填充层3、盖面层4和封底层5的分布应与现有公知的各层分布一致，具体为从V型坡口的坡口根部处向外依次排布有根焊层1、热焊层2、填充层3和盖面层4，在根部焊接处背面分布有与根焊层1相对的封底层5。本发明通过对各层的焊接采用相同的焊接设备、焊丝和层焊接工艺，可便于焊工能实现9%Ni钢板立焊缝的连续焊接，减少焊接接头，使焊缝具有层间焊缝填充金属平整、各层焊缝边缘熔合良好的特点，且因整套焊接工艺全部采用半自动焊焊接，保证了焊接质量的稳定可靠；且本发明实现了9%Ni钢板、焊接设备、焊丝的全部国产化，改变了目前焊接材料依靠进口的现状，从而降低了9%Ni钢板立焊缝半自动焊接的成本。根据需求，填充层3的层数可为多层，具体需考虑待焊接钢板的厚度、焊丝和层焊工艺；对于厚度一定的9%Ni钢板，本发明通过采用药芯气焊丝气保护半自动向上立焊工艺，较其他现有焊接工艺而言可有效减少填充层3的焊接层数，从而可提高本发明的焊接质量。
如附图3所示，根焊层1焊接的焊接电流为140A至170A，焊接速度为12cm/min至22cm/min。由此可使其满足根焊层1焊接的操作。
如附图3所示，热焊层2焊接和填充层3焊接的焊接电流为150A至180A，焊接速度为13cm/min至24cm/min。由此可使其满足热焊层2焊接和填充层3焊接的操作。
如附图3所示，盖面层4焊接和封底层5焊接的焊接电流为155A至190A，焊接速度为13cm/min至24cm/min。由此可使其满足盖面层4焊接和封底层5焊接的操作。
如附图3所示，在封底层5焊接前先采用机械方法将根部焊缝的背面余高去除，并修磨至U型坡口。由此可便于封底层5焊接时能与根焊层1良好融合，且能使层间焊缝填充金属平整。
作为一种优选，焊接前不进行坡口预热。由此可满足焊接需求。
作为另一种优选，采用感应加热或电加热的方法将坡口预热至50℃，预热宽度以不小于坡口两侧各50mm范围内为宜，且保证预热温度均匀，层间温度应不超过90℃。由此可满足焊接需求。
根据需求，混合气体配比由75% 氩气和25%二氧化碳气组成，混合气体的气体纯度分别为：氩气≥99.995%、二氧化碳气≥99.95%，混合气体的输出流量18 L/min至25L/min。由此可满足焊接需求。在本发明中：气体的百分比都为体积百分比。
本实施例以对南京钢铁股份有限公司生产的牌号为X7Ni9的9%Ni钢板的进行立焊缝焊接操作为例，焊接步骤如下：
一、焊接预处理操作
1、坡口加工。钢板材质为X7Ni9的9%Ni钢，壁厚δ为20mm，选用V型坡口，其坡口角度ɑ为27.5°～32.5°，钝边p为0～0.5mm。所有板端坡口必须采用机械方法加工，且加工的坡口端面必须平整、均匀、光滑；
在焊接过程中，焊枪行走、摆动、送丝、保护气体流量均由人工调节，随着摆动参数的逐步增大，焊接速度将不可避免的逐步减小，所以坡口宽度必须加以限制，内罐壁板立焊缝的板端面坡口为不含背面衬垫的外根焊坡口，加工的坡口端面必须平整，表面光滑，不起麟，钝边p均匀；
2、坡口清理。进行组对前，应对钢板表面进行外观检查，其板端面待焊接表面应均匀、光滑，不应有起鳞、磨损、铁锈、渣垢、油脂、油漆和影响焊接质量的其它物质；应采用机械方法将坡口两侧各30mm范围内清理至呈现金属光泽为宜；
3、组对。采用定位卡具进行组对。操作时，卡具不应在钢板表面留下刻痕、磨痕和油污。组对时不应敲击钢板的两端，不得强力组对。坡口为不含背面衬垫的外根焊坡口，组对间隙b为0～0.5mm，组对错边量应≤1.5mm,并应沿焊缝长度方向均匀分布。
二、立焊缝的焊接操作
1、焊前检查
焊接设备和器具：①焊接设备选用昆山安意源管道科技有限公司生产的CH-500 Pro多功能焊机，检查设备、指示仪表、开关、电源极性等各旋钮开关是否到位，线路是否接好，输气管接头是否上紧，焊枪连接口是否松动，导电嘴是否拧紧；②气瓶：检查气瓶、Ar表、CO2表及进气管，检查气瓶压力，检查线路连接，保证气路畅通和气体压力稳定；③调试设备，确保焊接电路正常；④检查送丝机，确保送丝***通畅；
焊接材料：①焊丝选用昆山京群焊材科技有限公司生产的型号ENiCrMo3T1-4、牌号AFN-CM3/Φ1.2mm药芯气保护焊丝；②保护气体采用75%Ar+25% CO2的混合气体，纯度：氩气≥99.995%、二氧化碳气≥99.95%，气体流量18L/min～25L/min；
2、焊接操作
焊接前，应检查坡口组对尺寸，确保组对质量符合焊接工艺规程要求。焊接前不预热，或采用感应加热或电加热的方法将坡口预热至50℃，预热宽度以不小于坡口两侧各50mm范围内为宜，且保证预热温度均匀；层间温度应为＜90℃。
根焊层1焊接，焊接工艺参数选择如下：焊接设备选用昆山安意源管道科技有限公司生产的CH-500 Pro多功能焊机，焊丝选用昆山京群焊材科技有限公司生产的型号ENiCrMo3T1-4、牌号AFN-CM3/Φ1.2mm药芯气保护焊丝，采用半自动向上立焊工艺，焊接电流140A～170A，焊接电压22V～28V，焊接速度12cm/min～22cm/min，焊丝的干伸长度12mm～18mm，焊接热输入12KJ/cm～18KJ/cm，坡口两端停留时间为0ms～6ms，摆幅以焊缝金属熔敷到焊道边缘为准，保护气体采用75%Ar+25%CO2混合气体，气体流量18L/min～25L/min。
热焊层2焊接、填充层3焊接，焊接工艺参数选择如下：焊接设备选用昆山安意源管道科技有限公司生产的CH-500 Pro多功能焊机，焊丝选用昆山京群焊材科技有限公司生产的型号ENiCrMo3T1-4、牌号AFN-CM3/Φ1.2mm药芯气保护焊丝，采用半自动向上立焊工艺，焊接电流150A～180A，焊接电压22V～28V，焊接速度13cm/min～24cm/min，焊丝的干伸长度12mm～18mm，焊接热输入12KJ/cm～18KJ/cm，坡口两端停留时间为0ms～6ms，摆幅以焊缝金属熔敷到焊道边缘为准，保护气体采用75%Ar+25%CO2混合气体，气体流量18L/min～25L/min。其中，填充层3的层数为两层（对于同样厚度的材质为X7Ni9的9%Ni钢板而言，采用现有公知技术的填充层3的层数多达四至五层）。
盖面层4焊接、封底层5焊接，焊接工艺参数选择如下：焊接设备选用昆山安意源管道科技有限公司生产的CH-500 Pro多功能焊机，焊接材料选用昆山京群焊材科技有限公司生产的型号ENiCrMo3T1-4、牌号AFN-CM3/Φ1.2mm药芯气保护焊丝，采用半自动向上立焊工艺，焊接电流155A～190A，焊接电压22V～28V，焊接速度13cm/min～24cm/min，焊丝的干伸长度12mm～18mm，焊接热输入12KJ/cm～18KJ/cm，坡口两端停留时间为0ms～6ms，摆幅以焊缝金属熔敷到焊道边缘为准，保护气体采用75%Ar+25%CO2混合气体，气体流量为18L/min～25L/min。
在本发明中：气体的百分比都为体积百分比。
上述实施例焊接工艺参数及其他参数见附表1。
采用本发明方法及所属焊接工艺参数对上述对接接头进行焊接，按照标准NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》和GB/T 19869.1-2005 /ISO 15614-1:2004《钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验》要求，对接接头的检验项目为：外观检查、RT检测和力学性能试验。
检查结果表明：焊缝外观成形均匀一致，焊缝及其附近表面上未出现裂纹、未熔合、气孔、夹渣、凹陷等缺陷；盖面焊缝宽度W 比外表面坡口宽度每侧增加0.5mm～2.0mm，错边量≤1.5mm，焊缝表面余高h在0mm～2mm之间，咬边深度在0.2mm～0.5mm之间；外观检查合格后，进行RT检测，符合NB/T 47013.2-2015《承压设备无损检测》射线标准的要求；RT检测合格后，再进行力学性能试验，其拉伸试验、弯曲试验、-196℃低温冲击试验、宏观金相、硬度试验等均符合NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》和GB/T 19869.1-2005 /ISO15614-1:2004《钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验》标准的要求。
采用本发明的药芯焊丝气保护半自动上向焊进行液化天然气储罐内罐用低温钢材料的9%Ni钢板立焊缝焊接的焊接工艺，可广泛应用于LNG储罐建设项目的内罐壁板立焊缝的焊接作业，其技术上的优点包括：
1、由于整套焊接工艺全部采用半自动焊接，突破传统的手工焊接，将断续焊接过程变为连续的焊接过程，减少焊接接头，提高焊接质量，提高了9%Ni钢板立焊缝焊接的自动化程度，同样工况下，比手工焊接工艺可以减少1/3的焊接时间，提高了焊接工作效率，降低了作业成本；
2、采用本发明焊接的焊缝具有层间焊缝填充金属平整、各层焊缝边缘熔合良好，且因整套焊接工艺全部采用半自动焊焊接，保证了焊接质量的稳定可靠；
3、本发明解决了制约液化天然气（LNG）储罐建设项目内罐壁板用低温钢材料的9%Ni钢板立焊缝焊接效率低、焊接材料依靠进口的现状，实现了采用国产焊接材料的半自动焊接。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺，其特征在于包括对9%Ni钢板进行立焊缝的焊接操作，焊接操作具体为：焊丝采用药芯气保护焊丝，保护气体为混合气体，焊接采用半自动向上立焊工艺。
2.根据权利要求1所述的9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺，其特征在于在对9%Ni钢板立焊缝进行焊接操作前进行焊接预处理操作，焊接预处理包括坡口加工、坡口清理和组对，坡口加工的具体操作为：选用壁厚为20mm的9%Ni钢钢板对其进行V型坡口加工，V型坡口的具体参数为：坡口角度为27°至33°，钝边为0至0.5mm，板壁厚为20mm。
3.根据权利要求2所述的9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺，其特征在于组对为将已完成坡口加工的9%Ni钢板进行组对，组对的具体参数为：组对间隙为0至0.5mm，组对错边量应不超过1.5mm，并应沿焊缝长度方向均匀分布。
4.根据权利要求1或2或3所述的9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺，其特征在于立焊缝的焊接操作包括根焊层焊接、热焊层焊接、填充层焊接、盖面层焊接和封底层焊接，焊接设备选用昆山安意源管道科技有限公司生产的CH-500 Pro多功能焊机，9%Ni钢板选用南京钢铁股份有限公司生产的牌号为X7Ni9的9%Ni钢板，焊丝选用昆山京群焊材科技有限公司生产的型号ENiCrMo3T1-4且牌号AFN-CM3/Φ1.2mm的药芯气保护焊丝，各个层焊接均采用半自动向上立焊工艺，其焊接电压为22V至28V，焊丝的干伸长度为12mm至18mm，坡口两端停留时间为0至6ms，摆幅以焊缝金属熔敷到焊道边缘为准，焊接热输入为12KJ/cm至18KJ/cm。
5.根据权利要求4所述的9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺，其特征在于根焊层焊接的焊接电流为140A至170A，焊接速度为12cm/min至22cm/min；或/和，热焊层焊接和填充层焊接的焊接电流为150A至180A，焊接速度为13cm/min至24cm/min；或/和，盖面层焊接和封底层焊接的焊接电流为155A至190A，焊接速度为13cm/min至24cm/min。
6.根据权利要求4所述的9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺，其特征在于在封底层焊接前先采用机械方法将根部焊缝的背面余高去除，并修磨至U型坡口。
7.根据权利要求5所述的9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺，其特征在于在封底层焊接前先采用机械方法将根部焊缝的背面余高去除，并修磨至U型坡口。
8.根据权利要求5或6或7所述的9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺，其特征在于焊接前不进行坡口预热；或，采用感应加热或电加热的方法将坡口预热至50℃，预热宽度以不小于坡口两侧各50mm范围内为宜，且保证预热温度均匀，层间温度应不超过90℃。
9.根据权利要求1或2或3或5或6或7所述的9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺，其特征在于混合气体配比由75% 氩气和25%二氧化碳气组成，混合气体的气体纯度分别为：氩气≥99.995%、二氧化碳气≥99.95%，混合气体的输出流量18 L/min至25L/min。
10.根据权利要求4所述的9%Ni钢板的药芯焊丝气保护半自动立焊工艺，其特征在于混合气体配比由75% 氩气和25%二氧化碳气组成，混合气体的气体纯度分别为：氩气≥99.995%、二氧化碳气≥99.95%，混合气体的输出流量18 L/min至25L/min。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112049986A (zh) * 2020-09-02 2020-12-08 本溪钢铁(集团)机电安装工程有限公司 一种天然气管道施工工艺
CN114603238A (zh) * 2022-04-01 2022-06-10 蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司 一种海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法
CN115070169A (zh) * 2022-07-07 2022-09-20 南京钢铁股份有限公司 一种7%Ni储罐钢的钢板焊接方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101417364A (zh) * 2008-11-20 2009-04-29 新疆石油工程建设有限责任公司 金属粉芯焊丝管道根焊半自动焊接方法
CN105643137A (zh) * 2014-12-05 2016-06-08 海宁瑞奥金属科技有限公司 9Ni钢气保焊用药芯焊丝及焊缝金属
CN106270965A (zh) * 2016-04-15 2017-01-04 中国石油大学(华东) 一种x80级管线钢环形焊缝的焊接工艺
CN106425018A (zh) * 2015-08-12 2017-02-22 中国石油天然气股份有限公司 LNG低温储罐9%Ni钢对接焊道的焊接方法
CN108526661A (zh) * 2018-03-15 2018-09-14 沪东中华造船(集团)有限公司 一种镍基实心焊丝气体保护焊接方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101417364A (zh) * 2008-11-20 2009-04-29 新疆石油工程建设有限责任公司 金属粉芯焊丝管道根焊半自动焊接方法
CN105643137A (zh) * 2014-12-05 2016-06-08 海宁瑞奥金属科技有限公司 9Ni钢气保焊用药芯焊丝及焊缝金属
CN106425018A (zh) * 2015-08-12 2017-02-22 中国石油天然气股份有限公司 LNG低温储罐9%Ni钢对接焊道的焊接方法
CN106270965A (zh) * 2016-04-15 2017-01-04 中国石油大学(华东) 一种x80级管线钢环形焊缝的焊接工艺
CN108526661A (zh) * 2018-03-15 2018-09-14 沪东中华造船(集团)有限公司 一种镍基实心焊丝气体保护焊接方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯金艳等: "9Ni钢FCAW工艺研究", 《金属加工(热加工)》 *
吴文烈: "全自动9%Ni钢中薄板立对接FCAW单面焊双面成形工艺方法研究", 《现代焊接》 *
林文虎等: "9Ni钢焊接工艺适应性研究 ", 《焊接技术》 *
段光兴: "大型低温储罐焊接概要 ", 《石油化工建设》 *
陈建平等: "9Ni钢混合气体保护半自动焊焊接工艺", 《焊接技术》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112049986A (zh) * 2020-09-02 2020-12-08 本溪钢铁(集团)机电安装工程有限公司 一种天然气管道施工工艺
CN114603238A (zh) * 2022-04-01 2022-06-10 蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司 一种海洋工程方通结构预制焊接节点的新焊接工艺方法
CN115070169A (zh) * 2022-07-07 2022-09-20 南京钢铁股份有限公司 一种7%Ni储罐钢的钢板焊接方法
CN115070169B (zh) * 2022-07-07 2023-08-15 南京钢铁股份有限公司 一种7%Ni储罐钢的钢板焊接方法

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