焊条的选用首先是根据焊件工作温度要求来进行的，焊接时需选用温度等级相适应的焊条。（二）低温钢埋弧焊焊剂及焊丝的选用低温钢埋弧焊时，主要考虑如何保证焊缝金属的韧性。镍可能增大热裂纹倾向，应严格控制钢材及焊缝金属中的碳、硫、磷的含量。（三）低温钢气体保护焊焊丝的选用在焊丝的选配上，无论是实心焊丝还是药芯焊丝，大都采用与母材含镍量相当的镍合金化的低合金钢焊丝，并尽量降低焊丝中碳、硫、磷及杂质含量。......
2025-09-29
NK-HITEN610U2L钢焊接的冷裂纹敏感性评定
【摘要】：表明该钢板具有较低的焊接冷裂纹敏感性。
1.试验材料
某丙烯球罐采用日本钢管NK-HITEN610U2L低温钢制造。化学成分见表5-19，板厚50mm。焊条电弧焊采用LB-62L焊条，其化学成分见表5-20。
表5-19 NK-HITEN610U2L钢板化学成分及相关数据（质量分数，%）
①按GB 3965—1995《熔敷金属中扩散氢测定方法》中甘油法测定熔敷金属扩散氢含量不大于1.5×10-2mL/g。
②按GB 3965—1995《熔敷金属中扩散氢测定方法》中色谱法测定熔敷金属扩散氢含量不大于4.1×10-2mL/g。
表5-20 LB-62L焊条熔敷金属的化学成分（质量分数，%）
2.试验方法
首先采用间接法的冷裂纹敏感指数Pcm、焊接冷裂纹敏感性指数Pc和焊接预热温度Te评定NK-HITEN610U2L钢的冷裂纹敏感性。Pcm采用式（5-1）计算，Pc和Te采用表5-7第1行的公式计算。计算得Pc=0.308%，则Te≈52℃。表明该钢板具有较低的焊接冷裂纹敏感性。
进一步采用直接法进行该钢的冷裂纹敏感性试验：
1）焊接热影响区最高硬度法。在常温、预热50℃及预热75℃下焊接时，钢板焊接热影响区的硬度分布见图5-27。
试验表明，在室温、预热50℃和预热75℃下施焊时，钢板的焊接热影响区最高维氏硬度分别为301、287和278。如果以焊接热影响区最高硬度不大于Hv350作为评定钢材是否具有焊接冷裂纹倾向的标准，则该钢的淬硬倾向较小，具有较低的焊接冷裂纹倾向，与预测Te的经验公式相吻合。(https://www.chuimin.cn)
2）斜Y形坡口焊接裂纹试验。对钢板采用直径4mm的LB-62L焊条（400℃×1h烘干）施焊，按照GB46751.1—1984的规定进行试验。试验分为焊前试板不预热（室温）、预热50℃和预热75℃共3组，每组试验制作2块试板。施焊时，环境温度为23～25℃，湿度50%～55%。焊接采用交流电源，焊接电流170～180A，电弧电压22～24V，焊接速度为150mm/min。试板焊后经48h自然冷却，之后对焊接接头表面进行渗透检测，结果均未发现表面裂纹。将每块试板的焊接接头切成4片5个断面进行裂纹检查，结果见表5-21。
图5-27 焊接热影响区硬度测定点位置及其硬度值曲线
表5-21 斜Y形坡口焊接裂纹试验结果
（续）
可见，在焊前预热75℃的情况下，试板未发现任何焊接冷裂纹。按照常用的当裂纹率小于20%时即可判定该钢板无冷裂纹倾向的观点，则可以认为，对50mm厚NK-HITEN610U2L钢板焊前预热温度超过50℃时，在现场球罐工程应用的拘束应力下，实际焊接接头出现冷裂纹的可能性很小。
3）直Y形坡口焊接裂纹试验。为评价厚板焊接接头根部的冷裂纹敏感性，试验还采用同样的焊条施焊，并参照GB46751.1—1984标准的规定进行试验。试验分为焊前试板预热50℃以及预热75℃共两组，每组试验制作两块试板。施焊时，环境温度、湿度、焊接电流种类及焊接参数与斜Y形坡口焊接裂纹试验相同。试板焊后经48h自然冷却，之后对焊接接头表面进行渗透检测，结果均未发现表面裂纹。将每块试板的焊接接头切成4片5个断面进行裂纹检查，结果未发现任何根部裂纹。
3.结论
采用焊接热影响区最高硬度法、斜Y铁研裂纹法及正Y铁研裂纹法对50mm厚NK-HITEN610U2L钢板的焊接冷裂纹敏感性试验表明：该钢在设计要求条件下具有良好的抗冷裂纹性能。焊前预热50℃时，仅有1块斜Y铁研试板的断面裂纹率为10.69%；焊前预热75℃时，均未出现任何裂纹。据此，参考日本高压气体安全协会《高强度钢使用规范》的有关规定，并考虑到工程施工影响因素的复杂性，在严格执行焊接工艺条件下，推荐50mm厚NK-HITEN610U2L钢板对接接头的焊前预热温度应不低于100℃。
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