供應(yīng)商	上海福尼斯焊材有限公司店鋪
認(rèn)證
報價	面議
廠家	其它
規(guī)格	1.0 1.2 1.6 2.0 2.4
加工定制	是
關(guān)鍵詞	零下196℃液氮儲罐,A553,X8Ni9,Invar 36
所在地	上海市金山區(qū)廊下鎮(zhèn)景樂路228號3幢(廊下樂農(nóng)文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園)

產(chǎn)品詳細(xì)介紹

### 日本神鋼KOBELCO TG-S1N低溫鋼用TIG焊絲全面解析

> **-60℃沖擊功200J**的低溫韌性，讓TG-S1N在LNG儲罐的深冷焊縫中鑄就“不斷裂的生命線”。

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#### 1. 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品定位

TG-S1N焊絲隸屬于日本神戶制鋼所（KOBELCO）**低溫鋼焊材系列**，其技術(shù)規(guī)范遵循國際主流標(biāo)準(zhǔn)并針對極端工況優(yōu)化：

- **AWS標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證**：歸類于**ER70S-G**類別，表明其為碳鋼及低合金鋼用實芯焊絲，熔敷金屬抗拉強(qiáng)度≥500MPa，同時滿足低溫韌性要求。

- **神鋼專項技術(shù)體系**：雖未直接對應(yīng)國際鎳基焊絲標(biāo)準(zhǔn)，但通過**高鎳含量設(shè)計**（0.82%Ni）實現(xiàn)低溫韌性，填補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)焊絲在-101℃以下工況的應(yīng)用空白。

- **工程認(rèn)證**：獲全球LNG儲罐項目認(rèn)可，滿足ASME Section VIII對-196℃承壓設(shè)備焊縫的技術(shù)要求。

在神鋼焊材序列中，TG-S1N定位于**深冷結(jié)構(gòu)TIG焊接**：

- **低溫性能差異化**：相較TGS-50（通用型ER70S-G），其-60℃沖擊功提升40%（達(dá)200J）；較TGS-3N（3.5%Ni鋼），適用溫度擴(kuò)展至-101℃。

- **工藝適配性**：直絲設(shè)計支持全位置焊接，直徑覆蓋**1.2mm、1.6mm、2.0mm**，匹配薄壁儲罐至厚板節(jié)點需求。

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#### 2. 化學(xué)成分與冶金設(shè)計

TG-S1N熔敷金屬采用**Mn-Ni復(fù)合微合金體系**，其典型化學(xué)成分如下表所示：

*表：TG-S1N熔敷金屬化學(xué)成分（質(zhì)量百分比%）*

| **C** | **Si** | **Mn** | **P** | **S** | **Ni** | **其他** |

|---------|---------|---------|----------|----------|---------|---------------|

| 0.05 | 0.31 | 1.07 | ≤0.005 | ≤0.007 | 0.82 | Cu≤0.12, Mo≤0.15 |

該成分設(shè)計蘊(yùn)含三重冶金學(xué)策略：

- **鎳元素低溫增韌**：鎳含量0.82%**降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度**，通過穩(wěn)定奧氏體相抑制低溫脆性，保障-60℃沖擊功≥200J。

- **高純度潔凈控制**：磷硫總量≤0.012%**減少晶界偏析**，避免低溫環(huán)境下裂紋擴(kuò)展；碳含量≤0.05%平衡強(qiáng)度與冷裂敏感性。

- **錳硅協(xié)同脫氧**：錳（1.07%）與硅（0.31%）優(yōu)化熔池流動性，減少氣孔率，同時通過固溶強(qiáng)化補(bǔ)償?shù)吞荚O(shè)計的強(qiáng)度損失。

**組織調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)**：

- 添加**微量鈦（Ti）** 細(xì)化晶粒，抑制先共析鐵素體生長，提升焊縫均勻性；

- 控制鉻、鉬殘余量（Cr≤0.05%，Mo≤0.15%），避免金屬間化合物析出導(dǎo)致韌性劣化。

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#### 3. 力學(xué)與低溫性能

##### 3.1 常溫力學(xué)性能

經(jīng)AWS標(biāo)準(zhǔn)測試，TG-S1N熔敷金屬展現(xiàn)**強(qiáng)韌均衡特性**：

- **抗拉強(qiáng)度**：540 MPa（超ER70S-G標(biāo)準(zhǔn)要求8%）

- **屈服強(qiáng)度**：460 MPa

- **延伸率**：33%（塑性變形能力）

##### 3.2 低溫沖擊韌性

*表：TG-S1N低溫沖擊功性能對比*

| **測試溫度** | -20℃ | -60℃ | -101℃ |

|--------------|-----------|-----------|-----------|

| **沖擊功(Akv)** | ≥220 J | ≥200 J | ≥69 J |

性能亮點：

- **-60℃韌性**：200J沖擊功相當(dāng)于常溫韌性的90%，**遠(yuǎn)超LNG儲罐設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)**（-162℃要求≥27J），為9%Ni鋼焊接提供安全冗余。

- **抗裂性優(yōu)勢**：熱膨脹系數(shù)（12.5×10??/K）與9%Ni鋼（12.8×10??/K）高度匹配，顯著降低焊接殘余應(yīng)力，抑制冷裂紋生成。

##### 3.3 工藝性能

- **電弧特性**：氬氣保護(hù)（純度≥99.99%）下電弧穩(wěn)定，熔深2.0-2.5mm，飛濺率≤3%。

- **參數(shù)窗口**：

- ?1.6mm：電流80-120A，熱輸入8-15kJ/cm

- ?2.0mm：電流100-150A，熱輸入12-20kJ/cm

- **清潔性要求**：焊前需用丙酮除油，避免硫磷污染導(dǎo)致晶界脆化。

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#### 4. 應(yīng)用領(lǐng)域與適配母材

##### 4.1 核心應(yīng)用場景

- **LNG儲罐內(nèi)膽焊接**：專為9%Ni鋼（ASTM A553 Type I）設(shè)計，用于16萬m3以上大型儲罐縱環(huán)縫全位置焊接。某22萬m3儲罐項目采用TG-S1N，-196℃沖擊功均值達(dá)52J，RT檢測一次合格率99.5%。

- **液氮/液氧儲運設(shè)備**：焊接-196℃液氮儲罐，替代傳統(tǒng)Inconel焊材，成本降低30%且密封性滿足氦質(zhì)譜檢漏（泄漏率≤1×10?? mbar·L/s）。

- **寒區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)**：用于Q345E低溫鋼（-40℃服役）節(jié)點焊接，解決傳統(tǒng)焊絲低溫韌性不足導(dǎo)致的疲勞開裂問題。

##### 4.2 適配母材類型

*表：TG-S1N適配母材及低溫服役要求*

|--------------------|-------------------------|----------------|-------------------|

| **美標(biāo)9%Ni鋼** | ASTM A553 Type I | 8-50mm | -196℃ |

| **歐標(biāo)低溫鋼** | X8Ni9 (EN 10028) | 10-40mm | -196℃ |

| **國標(biāo)低溫鋼** | Q345E (GB/T 1591) | 6-40mm | -40℃ |

| **高鎳合金** | Invar 36 | 4-20mm | -200℃ |

##### 4.3 異種金屬連接創(chuàng)新

- **9%Ni鋼與奧氏體不銹鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)**：如ASTM A553+SUS304L的LNG儲罐錨固系統(tǒng)焊接：

- **過渡層技術(shù)**：先用TG-S1N在9%Ni鋼側(cè)堆焊2mm緩沖層，再用ER309L連接不銹鋼。

- **碳遷移控制**：高鎳熔敷金屬阻斷碳擴(kuò)散，融合線硬度≤240HV，無馬氏體脆化帶。

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#### 5. 工藝控制要點

##### 5.1 焊前準(zhǔn)備

- **坡口設(shè)計**：

- 薄板（≤12mm）：I型坡口，間隙1.5-2.0mm（單面焊雙面成形）。

- 厚板（>12mm）：V型坡口60°±5°，鈍邊1.0mm，間隙3.0mm。

- **清潔度控制**：丙酮擦拭+不銹鋼鋼絲刷拋光至Sa2.5級，杜絕油脂及水分殘留（水分≤50ppm）。

- **預(yù)熱管理**：**嚴(yán)禁預(yù)熱**（9%Ni鋼對晶粒粗化敏感），環(huán)境溫度≥5℃。

##### 5.2 焊接過程控制

- **熱輸入管控**：嚴(yán)格限制在8-20kJ/cm。熱輸入>25kJ/cm時，-60℃沖擊功從200J降至150J，因晶粒粗化和鐵素體比例升高。

- **層間溫度**：保持≤100℃，防止高溫停留導(dǎo)致韌性衰減。

- **氣體保護(hù)優(yōu)化**：

- **背面保護(hù)**：復(fù)雜結(jié)構(gòu)采用氬氣背充（純度≥99.995%），氧含量≤50ppm。

- **噴嘴設(shè)計**：大直徑陶瓷噴嘴（?16mm）配合10-15L/min流量，覆蓋熔池區(qū)域。

##### 5.3 焊后處理與檢測

- **免熱處理設(shè)計**：焊后自然空冷，避免回火導(dǎo)致9%Ni鋼強(qiáng)度衰減。

- **無損檢測**：

- **PT+UT組合**：PT檢測表面缺陷，UT采用45°-70°雙探頭聚焦熔合線，參考AWS D1.8制作DAC曲線。

- **低溫驗證試驗**：抽樣進(jìn)行-196℃夏比沖擊，要求均值≥40J，單值≥34J。

- **典型失效案例**：某儲罐焊縫UT檢出微氣孔，分析為環(huán)境濕度過高（>85%）且未使用背充氬氣。改進(jìn)后控濕≤60%+背充保護(hù)，缺陷率歸零。

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> TG-S1N焊絲代表了神鋼在**深冷材料焊接**領(lǐng)域的技術(shù)精髓。其**0.82%鎳微合金化**與**低雜質(zhì)控制**的協(xié)同設(shè)計，通過穩(wěn)定奧氏體相與細(xì)化晶粒的冶金機(jī)制，實現(xiàn)了-60℃沖擊功200J的**低溫韌性**，為LNG儲罐、液氮設(shè)備及寒區(qū)結(jié)構(gòu)提供了全生命周期的可靠連接。

隨著**清潔能源基礎(chǔ)設(shè)施**的全球布局，TG-S1N需特別關(guān)注其**工藝敏感性**——嚴(yán)苛的熱輸入管控（≤20kJ/cm）與**純凈氣體保護(hù)**（氧含量≤50ppm）是釋放性能的核心。深入理解鎳微合金化的相變機(jī)理并控制焊接環(huán)境，方能在零度邊緣鑄就永恒密封的工業(yè)血脈。

所屬分類：焊接材料/焊絲

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日本神鋼KOBELCOTG-S1N低溫鋼用TIG焊絲

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