（1）焊接性能分析

通过焊接裂纹试验和焊接工艺评定，以确定合理的焊接参数，是球罐制造前的焊接技术准备，也是产品焊接质量（力学性能、弯曲性能、低温性能等）的重要保障。

1）斜Y型坡口焊接裂纹试验如表6-5、表6-6所示。

表6-5 斜Y型坡口焊接裂纹试验规范

表6-6 斜Y型坡口焊接裂纹试验结果

2）窗形拘束试验。窗形拘束试验按GB12337—2014规定执行。试验采用直径为φ4mm的L-60LT焊条施焊，主要用于评价多层焊接时焊缝产生横向裂纹的敏感性。试验结果如表6-7所示。

表6-7 窗形拘束试验结果

检查结果焊缝中未发现裂纹。表明N-TUF490钢板具有较高的抗焊缝横向裂纹的性能。

3）焊接工艺评定

根据JB4708标准对球壳板N-TUF490与08MnNiCrMoVD锻件对接焊进行了评定，决定取用电弧焊为主，氩弧焊为辅。

试板坡口采用不对称X形，焊条为L-60LT。焊后进行退火热处理（580℃±10℃保温3.6h）。对焊缝及热影响区进行拉伸、弯曲、冲击等试验。其结果如表6-8所示。

表6-8 焊接接头试验结果

（2）焊接工艺规范的制定

焊接规范是决定焊缝质量的关键。在球罐施工中，根据不同的焊接位置、焊接方法、焊缝类型，规定了具体焊接参数，如表6-9所示。

表6-9 焊接参数

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施工中严格控制工序，对预热温度、层间温度及热输入的控制，落实到专人负责，并对其使用的仪器、仪表进行检定和试验，保证其精度和准确性。对球罐的A、B类焊缝进行了100%射线检测。结果如表6-10所示。

表6-10 焊缝合格率

（3）焊接裂纹的控制

由于N-TUF490钢对焊接工艺的要求极高，极易产生裂纹。因此，根据低温高强钢的焊接特点，一般采用以下焊接工艺措施：

1）严格控制焊材保管、烘焙及扩散，氢含量不大于1.5mL/100g。

2）严格预热后温度和层间温度，热输入控制在20～40kJ/cm。

3）6台焊机分别从底部支柱位置开始对应焊接，将球面逐渐向顶面延伸，最好是三班作业连续工作，直到完工。

4）接管组装及焊接层次见图6-2、图6-3。

图6-2 插入式接管的组装

图6-3 焊接层次

（4）焊接变形的控制

支柱与赤道带焊接时，由于焊接应力的作用或焊接热量的不平衡，会引起球壳板的曲率变形。必须控制支柱与赤道带的焊接变形：

1）球壳板压制时，适当增大球壳板的曲率，留有收缩变形的余量。

2）控制支柱与赤道带的组装间隙。

3）支柱与赤道带焊接时要用专用胎具固定，使球壳板处于固定状态。

4）采用对称施焊顺序，尽量使焊接过程中的焊接热量平衡，以减少变形和收缩。