15MnNiNbDR鋼用焊接材料及應用

2026-02-09

15MnNiNbDR屬于-50℃低溫壓力容器用鋼板，具有高強度、高韌性的特點，常用于制造低溫球形儲罐、高參數(shù)低溫圓筒形容器等壓力容器設備，鋼板執(zhí)行技術標準：GB/T713.3-2023，一般交貨狀態(tài)：正火、正火+回火，最大板厚60mm。

依據(jù)NB/T 47014-2011《承壓設備焊接工藝評定》，15MnNiNbDR鋼一般推薦用E55xx-x焊條，因此在早期實踐應用及文獻中，一般選用J557RH焊條焊接，如發(fā)表于2011年8月《化工設備與管道》第48卷第4期的《15MnNiNbDR鋼制2000m3乙烯球罐的安裝技術》中就選用了J557RH焊條，雖然該焊條的熔敷金屬在測試中-50℃沖擊平均值達108J，但是在焊接工藝評定中，在經(jīng)過570-590℃*2h熱處理后焊縫區(qū)-50℃沖擊平均值：立焊位置34.7J、橫焊位置39.3J、平焊+仰焊位置34.7J，沖擊值降低明顯，存在韌性儲備不足的情況。為保證焊縫金屬的沖擊富余量，在最新版NB/T 47015-2023《壓力容器焊接工藝規(guī)程》附錄D中，15MnNiNbDR的推薦焊材均不同程度地提高了熔敷金屬Ni含量，以焊條為例，J557RH的Ni含量0.3~1.0%，推薦焊條E5515-N3/E5516-N3的Ni含量則提高至1.1~2.0%。15MnNiNbDR鋼用焊材推薦詳見下表1：

表1  15MnNiNbDR鋼用焊材推薦表

2025年12月16日，由中國能源建設集團有限公司投資建設的全球最大規(guī)模綠色氫氨醇一體化項目“青氫一號”正式投產(chǎn)，該項目15臺15MnNiNbDR氫氣球罐的預制使用了氬弧焊絲GTR-W55Ni2、埋弧焊絲/焊劑GWR-WENi5/GXR-222，現(xiàn)場安裝采用焊條GEL-557N3焊接，焊接合格率高達99.4%，該項目供貨焊材化學成分見下表2，力學性能見表3。

表2  15MnNiNbDR鋼用焊接材料化學成分（wt%）

表3  15MnNiNbDR鋼用焊接材料力學性能

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