一种LNG储罐和移动容器用9Ni钢/不锈钢复合钢板及其制造方法
[0073]图3为本发明实施例3的不锈钢/9Ni钢2层复合钢板的示意图，其中，I为9Ni钢基层，2为奥氏体不锈钢复层，tl为9M钢基层厚度，t2为奥氏体不锈钢复层厚度，T为复合钢板厚度。
[0074]图4为本发明实施例3的不锈钢/9Ni钢2层复合中间坯的示意图，其中，3为9Ni钢坯料，4为奥氏体不锈钢坯料，5为焊缝坡口，6为奥氏体不锈钢坯料/9Ni钢坯料结合面的间缝。
[0075]图5为本发明实施例3的4层复合坯料的示意图，其中，3为9Ni钢坯料，4为奥氏体不锈钢坯料，5为焊缝坡口，6为奥氏体不锈钢坯料/9Ni钢坯料结合面的间缝，7为9Ni钢/9Ni钢坯料结合面的间缝。
【具体实施方式】
[0076]下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。
[0077]实施例1
[0078]在现有技术中，16万立方米的LNG储罐内罐第一圈壁板采用27mm厚的单纯9Ni钢板，所选用的牌号为GB3531-2014中的06Ni9DR。该牌号钢板要求-196°C低温夏比冲击功平均之100J，单个试样冲击功应之80J，冷弯试验(3a)合格，钢板抗拉强度应在680?820MPa之间，屈服强度2 560MPa，断后延伸率2 18%。
[0079]本实施例设计了一种16万立方米的LNG储罐内罐第一圈壁板所用的不锈钢/9Ni钢/不锈钢的3层复合钢板。
[0080]在本实施例中，16万立方米的LNG储罐内罐第一圈壁板将被设计为27mm厚度的不锈钢/9Ni钢/不锈钢的3层复合钢板，如图1所示，其中，9Ni钢基层I的厚度tl为25mm，材质为GB3531中的06Ni9DR;奥氏体不锈钢复层2的厚度t2为1mm，材质均为GB24511中的奥氏体不锈钢 S30403。
[0081 ] (I)复合坯料制备
[0082]本实施例中，所采用的9Ni钢坯料是I块260mm厚度的06Ni9DR还料，及2块厚度均为Ilmm左右的奥氏体不锈钢S30403坯料，这3块坯料在扣除表面清理、扒皮后，其厚度总和预计应超过270mm，与成品复合钢板厚度之比达到了 10:1。
[0083]奥氏体不锈钢S30403坯料的一面在经表面清理、平整后，再沿四周进行坡口加工。06Ni9DR还料的两个表面可采用铣床车铣的方式进行扒皮处理，清理掉06M9DR还料所常见的皮下微细裂纹。在本实施例中，06Ni9DR坯料不需要涂抹防氧化涂料、不需要包薄铁皮，直接就在两个表面上沿四周进行坡口加工即可。
[0084]I块06Ni9DR坯料与2块S30403坯料的坡口加工完毕，再将3块坯料的坡口对齐，然后用普通焊条或焊丝将坡口焊合。为使不锈钢坯料和9Ni钢坯料能够通过加热乳制完全乳合在一起，须将9Ni钢/不锈钢结合面的间缝抽成真空并保持此真空状态，形成一块不锈钢/9Ni钢/不锈钢的3层复合坯料，如图2所示。图2中，3为9Ni钢坯料，4为奥氏体不锈钢坯料，5为焊缝坡口，6为9Ni钢/不锈钢坯料结合面的间缝。
[0085](2)加热、冷却
[0086]本实施例中，上述约270mm的不锈钢/9Ni钢/不锈钢3层复合坯料可采用与270mm厚度纯9Ni钢坯相同的加热工艺进行加热，并将出钢温度控制在1150°C;出炉后的4层复合坯料通过可逆式宽厚板乳机乳成略大于27mm的不锈钢/9Ni钢/不锈钢3层毛边乳态复合钢板，其中，9Ni钢基层的厚度略大于25_，不锈钢复层的厚度为略大于1mm。乳制时采用普通乳制工艺，但终乳温度控制在1060°C;乳后的高温毛边乳态复合钢板应直接进入在线淬火装置(DQ)，针对复合钢板中的不锈钢复层进行在线固溶处理，使毛边乳态复合钢板从开冷温度1050 0C快冷至终冷温度380 °C以下，冷却速率可达到8 °C /秒以上。
[0087]由于奥氏体不锈钢复层的电磁隔离作用，在此之后的毛边乳态复合钢板以及最终的成品复合钢板都不能用电磁吸盘吊吊运，只能采用真空吸盘吊或板钩吊吊运。除此项限制之外，不需要对复合钢板的堆放、复合钢板与普通碳钢间的隔离等作出特殊的限制。
[0088](3)切割
[0089]采用等离子切割方式将前述27mm毛边乳态复合钢板进行双边和头尾的切割，成为乳态复合钢板。其中，双边的切边量设定为70_，头尾切舍量设定为800_，可确保将复合坯焊缝乳制延伸所导致的缺陷切除干净。
[0090](4)淬火
[0091]本实施例中，前述乳态复合钢板须进离线淬火炉进行针对9Ni钢基层的淬火处理，使之成为淬火态复合钢板。淬火时，淬火温度设定为820°C，其在炉时间设定为乳态复合钢板板厚1.8倍(分钟/mm)，即48.6分钟；其保温时间设定为乳态复合钢板板厚1.2倍(分钟/mm)，即32.4分钟。
[0092]除“淬火温度”、“在炉时间”、“保温时间”这三项工艺参数外，其他淬火工艺参数与27mm的纯9Ni钢板相同。
[0093](5)回火
[0094]本实施例中，前述淬火态复合钢板在经过在淬火处理后，还须进回火炉进行针对9Ni钢基层的回火处理，使之成为调质态复合钢板。回火时，回火温度设定为580°C，其在炉时间设定为乳态复合钢板板厚2倍(分钟/mm)，即54分钟；其保温时间设定为乳态复合钢板板厚I.5倍(分钟/mm) ,BP40.5分钟。
[0095]除“回火温度”、“在炉时间”、“保温时间”这三项工艺参数外，其他回火工艺参数与27mm的纯9Ni钢板相同。
[0096](6)性能检测
[0097]本实施例中，在经过淬火和回火热处理的调质态复合钢板应逐张进行下列特性的检测和试验，并保证其合格:
[0098]剪切强度试验:剪切强度2 21OMPa；
[0099]弯曲试验:弯曲半径为3a时，外弯试验、侧弯试验合格；
[0100]9Ni基层-196°c低温夏比冲击试验:_196°C低温夏比横向冲击试验冲击功平均210J，单个冲击试样最小冲击功2 80J;
[0101]常规拉伸试验:全板厚拉伸试验所得抗拉强度为680?820MPa、屈服强度2560MPa、断后延伸率2 18%;
[0102]钢板剩磁强度检测:其剩磁强度<30高斯。
[0103](7)成品钢板
[0104]前述调质态复合钢板通过前述相关特性的检测和试验后，还应根据产品标准和用户的要求进行钢板无损检测和表面质量的检查。在各项检查均合格之后，最终将前述调质态复合钢板切割成所需宽度和长度的、厚度为27mm的成品不锈钢/9Ni钢/不锈钢2层复合钢板。其中，基层9Ni钢06Ni9DR的厚度为25mm，复层不锈钢S30403的厚度为1mm。
[0105]实施例2
[0106]在现有技术中，某型车载移动LNG容器原设计采用8_厚的纯9M钢板，所选用的牌号为EN10028-4中的X8Ni9。该牌号钢板要求-196°C低温横向夏比冲击功(转换成10X10mm冲击试样)平均应2 100J，单个试样冲击功应2 80J，要求冷弯试验(3a)合格，要求钢板抗拉强度应在680?820MPa之间，屈服强度应< 585MPa，断后延伸率应< 18%。
[0107]在本实施例中，该型车载移动LNG容器将设计采用厚度为8mm的不锈钢/9Ni钢/不锈钢的3层复合钢板，如图1所示，其中，9Ni钢基层I的厚度tl为7mm，材质为EN10028-4中的Χ8Ν?9 ；不锈钢复层2的厚度t2为0.5mm，材质均为GB24511中的奥氏体不锈钢S30408。
[0108](I)本实施例中，所采用的坯料是I块约115mm厚度的X8Ni9坯料和2块厚度均为约
8.5mm厚度的S30403坯料，这3块坯料在扣除表面清理、扒皮后，其厚度总和预计应超过120_，与成品复合钢板厚度之比达到了 15倍。
[0109]奥氏体不锈钢S30408坯料的一面在经表面清理、平整后，再沿四周进行坡口加工。9Ni钢X8Ni9坯料的两个表面都用铣床车铣的方式进行扒皮处理，清理掉X8Ni9坯料所常见的皮下微细裂纹。在此之后，X8Ni9坯料不需要涂抹防氧化涂料、不需要包薄铁皮，直接就在这两个面上沿四周进行坡口加工。
[0110]I块X8Ni9坯料与2块S30408坯料坡口加工完毕，再将3者的坡口对齐，然后用普通焊条或焊丝将坡口焊合。为使不锈钢坯料和9Ni钢坯料能够通过加热乳制完全乳合在一起，须将9M钢/不锈钢结合面的间缝抽成真空并保持次真空状态，形成一块不锈钢/9Ni钢/不锈钢3层复合坯料，如图2所示。