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基于Johnson-Cook模型的Q345R钢压力容器形变预测
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作者 牛江 李胜斌 张应龙 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第2期179-186,共8页
为研究Q345R钢作为压力容器用钢在高应变速率下的形变,开展了Q345R钢在准静态拉伸、高应变速率(240、400和480 s^(-1))下的动态拉伸试验,基于该力学性能试验结果,对Johnson-Cook模型相关参数进行了标定及验证。在液罐车罐体侧翻碰撞的... 为研究Q345R钢作为压力容器用钢在高应变速率下的形变,开展了Q345R钢在准静态拉伸、高应变速率(240、400和480 s^(-1))下的动态拉伸试验,基于该力学性能试验结果,对Johnson-Cook模型相关参数进行了标定及验证。在液罐车罐体侧翻碰撞的基础上,建立了局部罐体碰撞模型,以Q345R钢准静态拉伸下的真应力-真应变数据和标定的Johnson-Cook模型分别作为材料属性,进行了碰撞速度为5 m·s^(-1)的碰撞计算,将两种计算结果与实测碰撞结果进行了对比分析。结果表明,Q345R钢存在明显的应变速率敏感性,Johnson-Cook模型能较准确地模拟其在高应变速率(480 s^(-1))下的塑性行为;基于准静态真应力-真应变进行的碰撞,在变形范围及厚度减薄方面存在较大差异,而使用Johnson-Cook模型的Q345R钢碰撞变形及壁厚变化与实测数据基本吻合,该模型能够对Q345R钢压力容器在高应变速率下的变形进行准确预测。 展开更多
关键词 q345r Johnson-Cook 罐体 碰撞 形变预测
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循环氢脱硫塔用Q345R(R-HIC)钢焊接工艺评定 被引量:2
2
作者 陈保国 史维琴 李晓龙 《电焊机》 2015年第12期145-148,共4页
通过对Q345R(R-HIC)钢的焊接性分析,进行焊条电弧焊和埋弧自动焊的工艺评定试验,经拉伸、冲击、弯曲、抗氢致裂纹(HIC)试验和抗硫化物应力腐蚀(SSCC)试验,结果表明Q345R(R-HIC)钢选用合适的焊接材料和焊接工艺参数,采用焊前预热、控制... 通过对Q345R(R-HIC)钢的焊接性分析,进行焊条电弧焊和埋弧自动焊的工艺评定试验,经拉伸、冲击、弯曲、抗氢致裂纹(HIC)试验和抗硫化物应力腐蚀(SSCC)试验,结果表明Q345R(R-HIC)钢选用合适的焊接材料和焊接工艺参数,采用焊前预热、控制层间温度和焊后热处理等工艺措施,获得了满足脱硫反应器技术参数要求的优质焊接接头。 展开更多
关键词 q345r(r-hic) 焊接工艺评定 氢致开裂试验 抗硫化物应力腐蚀试验
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Q345R(R-HIC)抗氢钢的焊接工艺研究 被引量:3
3
作者 赵卫君 徐祥久 《金属加工(热加工)》 2020年第8期26-28,共3页
根据Q345R(R-HIC)抗氢钢的焊接性分析,选择相匹配的焊接材料,采用焊条电弧焊和埋弧焊的组合焊接工艺进行焊接,并对焊接接头进行力学性能、抗氢致开裂(HIC)及抗硫化物应力开裂(SSC)试验。结果表明:焊接接头力学性能合格,HIC及SSC试验满... 根据Q345R(R-HIC)抗氢钢的焊接性分析,选择相匹配的焊接材料,采用焊条电弧焊和埋弧焊的组合焊接工艺进行焊接,并对焊接接头进行力学性能、抗氢致开裂(HIC)及抗硫化物应力开裂(SSC)试验。结果表明:焊接接头力学性能合格,HIC及SSC试验满足产品要求。该焊接工艺已成功应用于产品制造中,达到了预期效果。 展开更多
关键词 q345r(r-hic) 焊接接头 hic SSC
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Q345R钢双层冷却器开裂原因分析及焊接处理
4
作者 杨永磊 李海强 +1 位作者 雷占辉 安银萍 《焊接技术》 2024年第1期136-139,共4页
在石油化工生产企业,材质为Q345R普通低合金钢的容器、设备长期在高温环境中运行,在温度、压力交变的环境下承受不同的外界载荷,最终导致开裂泄漏,严重影响正常运行,甚至面临报废。为了解决存在的实际问题,保证一次性焊接修复成功,有效... 在石油化工生产企业,材质为Q345R普通低合金钢的容器、设备长期在高温环境中运行,在温度、压力交变的环境下承受不同的外界载荷,最终导致开裂泄漏,严重影响正常运行,甚至面临报废。为了解决存在的实际问题,保证一次性焊接修复成功,有效延长设备的使用寿命,文中对Q345R钢双层冷却器开裂原因进行分析,对焊接处裂纹的有关问题进行阐述,论述裂纹彻底切除和先堆焊的优缺点,论证修复时降低焊缝拘束度以减小残余应力的具体操作。 展开更多
关键词 q345r双层冷却器 化学成分 裂纹 工作应力 裂纹切除 堆焊 锤击
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抗HIC压力容器用Q345R(R-HIC)钢焊接接头组织与性能研究 被引量:4
5
作者 孙超 王东东 +2 位作者 齐建军 张志新 高秀华 《热加工工艺》 北大核心 2019年第1期47-50,54,共5页
研发了抗HIC(Hydrogen Induced Cracking,氢致开裂)压力容器用Q345R(R-HIC)钢,并研究其焊接接头区域的显微组织及性能。结果表明,焊缝区、熔合区和热影响区显微组织主要由铁素体、贝氏体和珠光体组成。各区域热力学过程不同,焊接后显微... 研发了抗HIC(Hydrogen Induced Cracking,氢致开裂)压力容器用Q345R(R-HIC)钢,并研究其焊接接头区域的显微组织及性能。结果表明,焊缝区、熔合区和热影响区显微组织主要由铁素体、贝氏体和珠光体组成。各区域热力学过程不同,焊接后显微组织存在明显差异:焊缝区显微组织主要由先共析铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体组成;熔合区显微组织中贝氏体逐渐增多,铁素体逐渐减少;热影响区中的粗晶区显微组织几乎全部由贝氏体组成,细晶区和不完全重结晶区显微组织为等轴铁素体和珠光体组织。焊接接头具有良好的力学和抗氢致开裂性能。焊接接头微区硬度和冲击性能与显微组织关系密切:热影响区存在贝氏体组织导致其平均硬度最高、冲击功最低;针状铁素体具有良好的抗裂纹扩展能力,使得焊缝区具有良好的冲击韧性,冲击功最高。各区域差异的显微组织未对抗氢致开裂性能造成影响。 展开更多
关键词 hic压力容器用 q345(r-hic) 焊接组织 机械性能 氢致开裂
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Q345R(HIC)钢与SA-516钢的比较与应用 被引量:7
6
作者 孙华鹏 《石油化工设备》 CAS 2011年第5期87-89,共3页
通过对Q345R(HIC)钢、SA-516钢板材的化学成分、力学性能等数据的比较和分析,说明Q345R(HIC)钢适合在湿H2S腐蚀环境中使用。
关键词 q345r(hic) SA-516 湿H2S腐蚀环境 裂纹
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Q345R钢焊接接头不同部位补焊残余应力的有限元分析 被引量:20
7
作者 沈利民 巩建鸣 +1 位作者 余正刚 涂善东 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期57-60,64,共5页
Q345R钢由于具有良好的性能而广泛应用于压力容器与管道的制造,其焊接接头部位常出现裂纹,焊接残余应力是主要影响因素之一.利用有限元软件ABAQUS,开发了一个顺次耦合的热应力计算程序,对焊接接头焊缝区域与热影响区补焊的残余应力分布... Q345R钢由于具有良好的性能而广泛应用于压力容器与管道的制造,其焊接接头部位常出现裂纹,焊接残余应力是主要影响因素之一.利用有限元软件ABAQUS,开发了一个顺次耦合的热应力计算程序,对焊接接头焊缝区域与热影响区补焊的残余应力分布进行了数值模拟,得到了补焊残余应力的分布位置及大小.结果表明,补焊后,残余应力值比焊态下残余应力值有所增加,纵向应力和横向应力值增加幅度不同.为此,对实际补焊修复提出了建议,为优化补焊工艺、控制残余应力提供了参考依据. 展开更多
关键词 q345r 焊接残余应力 补焊 数值模拟 有限元软件ABAqUS
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Q345R(HIC)钢板抗HIC性能不合格的原因分析及对策 被引量:1
8
作者 刘海宽 吴小林 《宽厚板》 2019年第4期37-40,共4页
通过低倍检验、金相显微镜、扫描电镜和断口分析等手段,对Q345R(HIC)钢板抗HIC性能不合格的原因进行研究分析,探讨了压力容器钢板抗HIC性能的关键影响因素,从改善钢板偏析、夹杂物变性和提高钢板止裂性能3个方面采取工艺措施,最终提高了... 通过低倍检验、金相显微镜、扫描电镜和断口分析等手段,对Q345R(HIC)钢板抗HIC性能不合格的原因进行研究分析,探讨了压力容器钢板抗HIC性能的关键影响因素,从改善钢板偏析、夹杂物变性和提高钢板止裂性能3个方面采取工艺措施,最终提高了Q345R(HIC)钢板的抗HIC性能。 展开更多
关键词 q345r(hic) 影响因素 工艺措施
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Q345R钢的热变形特性及组织演化规律研究 被引量:6
9
作者 王蕾 白冰 +2 位作者 王立军 张麦仓 李昕 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第1期8-11,共4页
通过系列Gleeble热模拟试验,系统研究了压力容器用Q345R钢在850-1200℃、1-30s-1应变速率条件下的热变形特性及组织特点。结果如下:在较低的变形温度及较高的变形速率条件下,Q345R钢的真应力-应变曲线基本为动态回复型;在高温低应变速... 通过系列Gleeble热模拟试验,系统研究了压力容器用Q345R钢在850-1200℃、1-30s-1应变速率条件下的热变形特性及组织特点。结果如下:在较低的变形温度及较高的变形速率条件下,Q345R钢的真应力-应变曲线基本为动态回复型;在高温低应变速率的情况下,应力应变曲线为动态再结晶型。热变形温度对Q345R钢的组织有着重要影响。在950℃以下变形后空冷,由于微观偏析的遗传及扩散不充分,铁素体和珠光体呈条带状分布;在1000℃以上变形空冷,获得均匀分布的铁素体与珠光体。 展开更多
关键词 q345r 热变形 组织演化
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扭转预应变对Q345R钢超低周疲劳性能影响研究 被引量:3
10
作者 付磊 王清远 +3 位作者 罗云蓉 段恒 姚激 谢文玲 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期224-230,共7页
采用横向应变控制方法,研究了扭转预应变对压力容器用钢Q345R超低周疲劳性能的影响。获得了预扭转前后材料的循环应力-应变关系、疲劳寿命等实验数据,据此,利用双参数威布尔分布数概率函数对疲劳寿命数据进行处理,结果表明其疲劳寿命以... 采用横向应变控制方法,研究了扭转预应变对压力容器用钢Q345R超低周疲劳性能的影响。获得了预扭转前后材料的循环应力-应变关系、疲劳寿命等实验数据,据此,利用双参数威布尔分布数概率函数对疲劳寿命数据进行处理,结果表明其疲劳寿命以及置信度在双对数坐标系中的线性关系良好。通过Hollomon公式和MansonCoffin公式拟合疲劳实验数据,建立了疲劳寿命预测公式。计算并拟合了材料塑性应变能和循环周次的关系,并对比研究了预扭转前后材料的循环韧度。试样疲劳断口观察表明预扭转的材料比未预扭转的材料断口形貌中有较多的子孔洞、空穴和二次裂纹。 展开更多
关键词 q345r 扭转预应变 超低周疲劳 疲劳韧性 微观破坏机理
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铌微合金化Q345R钢的组织和性能研究 被引量:4
11
作者 周家林 赖春明 +2 位作者 潘成刚 皮昕宇 胡唐国 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第4期110-112,116,共4页
采用托伸试验、弯曲试验、冲击试验、金相以及电镜分析方法.研究了铌微合金化Q345R钢的力学性能、微观组织及强化机理。结果表明:Q345R具有较高的强度性能、良好的延伸性和低温冲击韧性;其组织均以铁素体+珠光体+少量回火索氏体组... 采用托伸试验、弯曲试验、冲击试验、金相以及电镜分析方法.研究了铌微合金化Q345R钢的力学性能、微观组织及强化机理。结果表明:Q345R具有较高的强度性能、良好的延伸性和低温冲击韧性;其组织均以铁素体+珠光体+少量回火索氏体组成,晶粒度为11~13级;杂质中MnS夹杂物较少,析出物为10-50nm弥散分布的Yb(C、N);强度的提高主要是Nb细晶强化和析出强化作用引起的。 展开更多
关键词 q345r 铌微合金化 显微组织 细晶强化 力学性能
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两相区热处理对Q345R压力容器钢带状组织的影响 被引量:5
12
作者 罗登 张勇伟 +2 位作者 张计谋 杨勇 袁武华 《热加工工艺》 北大核心 2020年第2期128-131,136,共5页
Q345R压力容器钢调质处理后的带状组织缺陷是导致Q345R钢氢致开裂(HIC)的主要原因之一。试验发现,在常规的调质热处理的基础上,增加两相区正火热处理可以改善Q345R压力容器钢中带状组织。当两相区正火温度从740℃增加至780℃时,带状组... Q345R压力容器钢调质处理后的带状组织缺陷是导致Q345R钢氢致开裂(HIC)的主要原因之一。试验发现,在常规的调质热处理的基础上,增加两相区正火热处理可以改善Q345R压力容器钢中带状组织。当两相区正火温度从740℃增加至780℃时,带状组织逐渐消除,Q345R钢组织转变为块状铁素体和针状铁素体。当正火温度从780℃增加至800℃后,增加了带状组织数量,消减效果降低,组织由针状铁素体+块状铁素体转变为针状铁素体+块状铁素体+少量马氏体。在40 mm厚Q345R钢板淬火、高温回火两段热处理中间增加两相区正火热处理,钢带状组织明显由3.5B级降为0.5B级,且力学性能能够满足标准要求。因此,采用两相区正火工艺可以在获得高强度高韧力学性能的同时,有效改善Q345R钢调质热处理带状组织。 展开更多
关键词 q345r压力容器 两相区热处理 带状组织
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Q345R钢焊接热影响区在碳酸钠和硫化氢混合介质中的应力腐蚀行为 被引量:3
13
作者 马琦 张玮 +1 位作者 叶童虓 吴东阳 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期27-29,51,共4页
以往对Q345R钢焊接热影响区在碳酸盐和硫化氢混合介质中的应力腐蚀开裂行为研究不多。针对石油化工行业的CO2-H2S-H2O典型腐蚀环境中Q345R钢应力腐蚀失效造成的重大事故,通过慢应变速率试验(SSRT)和楔形张开加载(WOL)预裂纹应力腐蚀试... 以往对Q345R钢焊接热影响区在碳酸盐和硫化氢混合介质中的应力腐蚀开裂行为研究不多。针对石油化工行业的CO2-H2S-H2O典型腐蚀环境中Q345R钢应力腐蚀失效造成的重大事故,通过慢应变速率试验(SSRT)和楔形张开加载(WOL)预裂纹应力腐蚀试验研究了Q345R钢热影响区在Na2CO3和H2S混合环境中的应力腐蚀行为。结果表明:在Na2CO3+H2S复杂介质环境中,Q345R钢热影响部位应力腐蚀敏感性较低,其断口呈现韧性断裂形貌,WOL裂纹扩展速率较低,应力强度因子KI值基本不变,应力腐蚀倾向不明显。 展开更多
关键词 q345r 应力腐蚀行为 热影响区 Na2CO3+H2S混合介质
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拉伸预应变对Q345R钢低周疲劳性能的影响研究 被引量:2
14
作者 罗云蓉 付磊 +3 位作者 郑舸 谢文玲 段恒 童凡 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第4期110-113,118,共5页
采用轴向应变控制法,在MTS809电液伺服疲劳试验机上,开展了拉伸预应变后的压力容器用钢Q345R的低周疲劳试验,获得了不同预应变下材料的循环响应特征、循环应力-应变关系以及疲劳寿命等低周疲劳试验数据。结果表明:预应变对疲劳寿命影... 采用轴向应变控制法,在MTS809电液伺服疲劳试验机上,开展了拉伸预应变后的压力容器用钢Q345R的低周疲劳试验,获得了不同预应变下材料的循环响应特征、循环应力-应变关系以及疲劳寿命等低周疲劳试验数据。结果表明:预应变对疲劳寿命影响较大,对循环响应特征基本没有影响,但提高了应力幅。通过Hollomon公式和Manson-Coffin公式拟合疲劳试验数据,建立了疲劳寿命的预测公式,试验数据与拟合曲线基本吻合。裂纹快速扩展区及最后断裂区的面积均随预应变的变化而变化。 展开更多
关键词 q345r 拉伸预应变 低周疲劳 疲劳寿命 断裂微观机理
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热输入对Q345R钢埋弧焊接头组织性能的影响 被引量:2
15
作者 胡效东 孙启童 +1 位作者 张勇 赫庆坤 《热加工工艺》 北大核心 2022年第15期31-35,40,共6页
利用埋弧自动焊对16 mm厚的Q345R钢板进行X形坡口对接焊试验,研究热输入对焊接接头组织与力学性能的影响。测量焊接接头横截面的硬度,得到不同焊接热输入下的硬度分布。利用硬度与强度之间的经验公式计算得到接头的屈服强度和抗拉强度... 利用埋弧自动焊对16 mm厚的Q345R钢板进行X形坡口对接焊试验,研究热输入对焊接接头组织与力学性能的影响。测量焊接接头横截面的硬度,得到不同焊接热输入下的硬度分布。利用硬度与强度之间的经验公式计算得到接头的屈服强度和抗拉强度分布。结果表明:随焊接热输入的增大,熔深、余高增大,焊缝过热区中块状先共析铁素体体积占比逐渐增大;焊缝、热影响区的硬度均高于母材的,且接头的硬度最大值随热输入的增大而减小。第一道焊缝及热影响区的硬度与强度分布相对均匀,第二道焊缝与热影响区的硬度、强度梯度较大。在最高热输入为41.0 kJ/cm时,焊接接头的屈服强度与抗拉强度均高于母材的。 展开更多
关键词 q345r 埋弧自动焊 硬度 屈服强度 抗拉强度
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Q345R钢纵向磁场辅助K-TIG焊接接头组织和性能研究 被引量:7
16
作者 石永华 宁强 崔延鑫 《电焊机》 2020年第9期87-91,共5页
采用K-TIG焊接可实现中厚板不开坡口一道焊透,单面焊双面成形,焊接效率高、焊缝成形好。压力容器常用的Q345R钢传统焊接工艺需采用多层多道焊,效率较低、成本高。为拓展K-TIG焊接应用范围,将外加纵向磁场与K-TIG焊相结合,对Q345R钢焊接... 采用K-TIG焊接可实现中厚板不开坡口一道焊透,单面焊双面成形,焊接效率高、焊缝成形好。压力容器常用的Q345R钢传统焊接工艺需采用多层多道焊,效率较低、成本高。为拓展K-TIG焊接应用范围,将外加纵向磁场与K-TIG焊相结合,对Q345R钢焊接接头组织和性能进行研究。通过改变电磁场参数来探究磁场对焊缝成形、接头微观组织及力学性能的影响,为K-TIG焊接工艺的优化奠定理论基础。 展开更多
关键词 K-TIG焊接 磁场辅助焊接 q345r
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Q345R钢在H_2S溶液中的电化学腐蚀行为研究 被引量:4
17
作者 何美清 史红兵 +2 位作者 吴奇兵 洪勇 李军 《轻工科技》 2016年第2期33-34,共2页
采用正交实验方法,探索Q345R钢在H2S溶液中承受一定载荷、一定的温度和一定的p H环境下的电化学腐蚀特性。电化学腐蚀的塔菲尔曲线的自腐蚀电位和自腐蚀电流显示Q345R钢在温度超过35℃的高温下腐蚀严重,在酸性环境中腐蚀严重;较低应力下... 采用正交实验方法,探索Q345R钢在H2S溶液中承受一定载荷、一定的温度和一定的p H环境下的电化学腐蚀特性。电化学腐蚀的塔菲尔曲线的自腐蚀电位和自腐蚀电流显示Q345R钢在温度超过35℃的高温下腐蚀严重,在酸性环境中腐蚀严重;较低应力下Q345R钢表面形成钝化膜,当应力超出一定值,应力破坏钝化膜致使腐蚀加剧。 展开更多
关键词 q345r H2S介质 电化学腐蚀
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制造冷高压分离器用Q345R(HIC)钢焊接
18
作者 康志宏 张凯 +2 位作者 任世宏 马小兵 张建晓 《甘肃科技》 2013年第17期50-52,共3页
针对湿H2S腐蚀环境下冷高压分离器用Q345R(HIC)钢进行了焊条电弧焊和埋弧焊(单丝和双丝)对接焊缝的焊接工艺评定及产品的施焊,各项技术指标均满足要求,证明所选用的焊接方法、焊接材料、焊接工艺及焊后热处理工艺正确合理。
关键词 q345rhic 焊接工艺评定 焊接材料 焊接工艺
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Q345R钢高温损伤的疲劳特性研究 被引量:1
19
作者 李其 孙萍 陈猛 《化工装备技术》 CAS 2014年第3期43-45,共3页
应用疲劳强度理论和疲劳累积损伤理论,对高温损伤后的Q345R钢试样进行常规机械性能测试,利用Q345R钢的静特性去推测它的疲劳特性。建立了Q345R钢损伤因子的概念,提出了一种在用Q345R钢服役期限的确定方法,为科学、合理地使用Q345R钢提... 应用疲劳强度理论和疲劳累积损伤理论,对高温损伤后的Q345R钢试样进行常规机械性能测试,利用Q345R钢的静特性去推测它的疲劳特性。建立了Q345R钢损伤因子的概念,提出了一种在用Q345R钢服役期限的确定方法,为科学、合理地使用Q345R钢提供了理论依据。 展开更多
关键词 高温损伤 静特性 疲劳特性 力学性能 损伤因子 q345r
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Q345R(R-HIC)钢的埋弧焊工艺评定
20
作者 卢仲海 文成 任伟 《中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术》 2016年第8期261-262,共2页
循环氢脱硫塔为某石化企业柴油加氢质量提升改造项目的核心设备,设备介质为循环氢,硫化氢,壳体材料为Q345R(R-HIC),为保证焊接质量,通过选用不同埋弧焊焊接参数,对Q345R(R-HIC)钢进行相应的工艺评定试验,各项技术指标均满足要求,证明所... 循环氢脱硫塔为某石化企业柴油加氢质量提升改造项目的核心设备,设备介质为循环氢,硫化氢,壳体材料为Q345R(R-HIC),为保证焊接质量,通过选用不同埋弧焊焊接参数,对Q345R(R-HIC)钢进行相应的工艺评定试验,各项技术指标均满足要求,证明所选用的焊接材料、焊接工艺和焊后热处理工艺合理,为今后生产此类材料的设备提供了有力的依据。 展开更多
关键词 q345r(r-hic) 焊接工艺 焊接工艺评定
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