9Ni钢的焊接工艺

　9Ni钢是w(Ni)为8.5%～9.5%的低碳马氏体型低温用钢，是一种用于制造LNG储罐的优异材料。9Ni 钢焊接时，宜采用小线能量， 多层多道焊， 焊前不需预热， 但需控制层间温度在100 ℃以下。具体工艺是：

　　1、焊接方法

　　目前， 9Ni 钢可采用的焊接方法主要是： 焊条电弧焊（SMAW）， 埋弧焊（SAW）。

　　2、焊接材料

　　为获得性能优越的焊接接头， 保证焊缝具有与9Ni 钢相适应的低温韧性， 焊接生产中需采用合适的焊接材料， 按Ni 的质量分数分为： 1）60%以上的Ni 基型（Ni-Cr-Mo 系合金）； 2）40%的Fe-Ni 基型（Fe-Ni-Cr 系合金）。这两类焊材是焊接9Ni 钢的最合适选择。

　　3、焊接电流

　　为避免磁偏吹， 最好采用交流方波焊接电源， 并配合交流焊接的镍基合金焊条。

　　4、焊前清理及坡口加工

　　焊接前， 采用有机溶剂清洗或打磨的方法，对焊接坡口表面进行清理， 保证坡口表面及其附近区域没有氧化皮、油污、水分和有机物等杂质。

　　坡口加工： 通常采用X 形和Y 形坡口。由于大型LNG 储罐的9Ni 钢内壁钢板厚度为10～36 mm， 厚度的跨度比较大， 因此， 开坡口时，较薄的钢板采用单边V 形(Y 形)坡口， 较厚的钢板采用X 形坡口。

　　5、预热温度、层间温度和焊接热输入

　　预热温度， 层间温度和焊接热输入会直接影响钢材焊后的冷却速度。冷却速度越慢， 晶粒长大越显著， 导致低温韧性下降， 故9Ni 钢在焊前一般不需要预热， 且应控制层间温度在100 ℃以下， 焊接热输入应控制在7～35 kJ/cm 之间。

　　对板厚超过8 mm 的9Ni 钢， 焊接时尽量采用多层多道焊， 避免单道焊。研究表明， 小线能量(15 kJ/cm)单道热循环CGHAZ 的低温(－196 ℃)冲击功比较低， 经过800 ℃或900 ℃二次热循环后， 低温冲击功明显提高， 三次热循环还能进一步改善CGHAZ 的低温韧性。在实际操作中， 还要认真做好层间清理工作， 确保无熔渣等杂质，然后再进行下一层的焊接。

　　6、焊接检测

　　9Ni 钢焊接检测方法常用的是无损检测。无损检测主要包括射线检测、超声波检测及渗透检测。焊缝的内部缺陷主要通过射线检测和超声波检测检测， 焊缝的表面缺陷主要是通过渗透检测检测。