Page 13 - 理化检验-物理分册2025年第五期

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试验与研究 DOI:10.11973/lhjy-wl240088

不同焊接位置对 9Ni 钢焊缝组织和低温冲击韧性的影响

卢亚东，吴国正，沈佳如，刘 悦
（中国核工业第五建设有限公司，上海 201512）

摘 要：对采用不同焊接位置的9Ni钢焊缝组织和低温冲击韧性进行研究，对冲击断口形貌特征
和焊缝的显微组织进行分析。结果表明：横焊和立焊焊接接头低温冲击韧性存在较大差异，横焊低
温冲击吸收能量为110 J，立焊低温冲击吸收能量为74 J；横焊焊缝柱状晶的生长方向和层间再热等
轴晶区有利于阻碍裂纹的扩展；立焊焊缝金属柱状晶的生长方向和裂纹扩展方向平行，不利于阻碍
裂纹的扩展，立焊焊缝金属几乎不存在再热等轴晶区。
关键词： 焊接位置；9Ni钢；显微组织；低温冲击韧性；裂纹
中图分类号：TG444；TB31 文献标志码：A 文章编号：1001-4012(2025)05-0001-05
Effect of different welding positions on microstructure and low temperature
impact toughness of 9Ni steel weld

LU Yadong, WU Guozheng, SHEN Jiaru, LIU Yue

(China Nuclear Industry Fifth Construction Co.,Ltd.,Shanghai 201512,China)
Abstract: The microstructure and low temperature impact toughness of 9Ni steel welds with different welding
positions were studied. The impact fracture morphology and the microstructure of the weld were analyzed. The results
show that there was a big difference in low temperature impact toughness between horizontal welding and vertical welding
joints. The low temperature impact absorption energy of horizontal welding was 110 J, and the low temperature impact
absorption energy of vertical welding was 74 J. The growth direction of the columnar crystal in the transverse weld and
the interlaminar reheat equiaxed crystal zone were beneficial to hinder the crack propagation. The growth direction of
columnar crystals in the weld metal of vertical welding was parallel to the direction of crack propagation, which was not
conducive to hindering the propagation of cracks. There was almost no reheat equiaxed crystal zone in the weld metal of
vertical welding.
Keywords: welding position; 9Ni steel; microstructure; low temperature impact toughness; crack

近年来，为了减轻环境污染，需要使用更加高效 焊和横焊接头疲劳性能的差异，发现平焊位置接头
清洁的能源，液化天然气（LNG）工业得到了大力发 的疲劳寿命长于横焊位置接头。袁军军等 研究发
[6]
展。9Ni钢具有良好的低温韧性及耐腐蚀性，往往被 现对于多层多道焊缝，冲击试样缺口处柱状晶比例
[1]
用来制造LNG低温储罐 。在LNG储罐的制造过 是冲击韧性出现波动的主要影响因素。为了保证不
程中，往往避免不了现场焊接 。受现场焊接条件 同焊接位置的焊缝性能均能满足设计要求，笔者对
[2]
的限制，手工电弧焊焊接基本包括了平焊、立焊和横 采用ENiCrMo-6型镍基焊条手工电弧焊焊接接头的
焊等在内的全位置焊接 。裴冲等 发现海洋平台 不同焊接位置进行组织表征和低温力学性能测试，
[4]
[3]
用钢横焊位置试样的低温断裂韧性低于立焊位置试
分析了不同焊接位置组织和性能的差异，结果可为
样。程晋宜 研究了Q460 钢CO 2 气体保护焊下平
[5]
实际生产提供借鉴。
1 试验方法
收稿日期：2024-03-27
试验用母材为X7Ni9型国产9Ni钢，填充金属为
作者简介：卢亚东（1991—），本科，高级工程师，主要从事焊接
工艺评定的开发、检测和技术支持工作，luyd@cnec5.com ENiCrMo-6镍基合金，采用多层多道手工电弧焊方

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