[发明专利]埋弧自动焊X80级钢板制热压厚壁三通工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于一种三通的加工方法，具体地是一种埋弧自动焊X80级钢板制热压厚壁三通的工艺方法。

技术背景

当前，国内外对石油天然气这种清洁能源的利用越来越广泛，天然气管道输送工程建设已逐步进入高峰期。为提高管道输送能力，应用高钢级管线已成为管道建设的主导方向。目前，X80钢级管线已在我国西气东输二线管道工程建设中成功应用，由于X80钢级大口径钢板制管配件属于首次应用，因此，其制造工序中的焊接工艺皆为手工电弧焊。但是，手工电弧焊存在以下不足：一是手工电弧焊对施焊焊工的技术水平和工作态度要求极高，焊接工艺的执行程度直接影响着焊缝的内在质量，仅靠无损检测不能保证焊缝的强韧性，这是一个不好克服的不稳定因素。二是手工电弧焊焊缝的外观不美观，需要修磨咬边、飞溅等外观缺陷，这样会造成对母材的破坏和减薄。三是手工电弧焊劳动强度大，生产效率低。

发明内容

本发明之目的，在于克服现有技术上述之不足，提供一种改进的X80级钢板制热压厚壁三通的工艺方法，采用埋弧自动焊，易操作，劳动强度低，产品质量好，外形美观，能够达到标准规定的要求。

为了达到上述目的，本发明采取以下工艺方法：

1.结合干线母管的化学成分并根据管件生产工艺特性，对原材料化学成分进行设计，选择适宜的X80级钢板，其CEpcm≤0.25％，C含量为0.07-0.10％，Mn含量为1.5-1.85％，Si含量为≤0.5％，Cr含量为≤0.45％，Mo含量为≤0.35％，V含量为≤0.13％，Ni含量为≤1.0％，Nb含量为≤0.10％，Cu含量为≤0.35％，其晶粒度控在11级以上；

2.下料：把原材料按设计尺寸割成矩形坯料；

3.卷筒：将钢板卷制成计划直径的筒形坯料；

4.焊接：采用与母材匹配的焊丝和焊剂对筒形坯管的纵缝进行埋弧自动焊，控制焊接预热温度为200℃±10℃，层间温度≤150℃，并控制焊接电流≤470A，采用单道多层方法控制焊机运行速度≥30cm/min，保证热输入量≤24KJ/cm；

5.热压成型：加热温度≤930℃，管坯每道次再加热入炉温度控制在600℃以下；

6.整形、平口、尺寸检测；

7.热处理：按标准均匀装炉，使焊缝处于水平位置，严格控制热处理工艺，尽量提高淬火时的冷却速度，以得到级别较高的晶粒度；

8.性能检测、表面清理、无损检测、端部机加工；

9.成品检测。

本发明采用上述工艺方法，具有以下有益效果：一是对原材料化学成分进行优化设计，通过明确多元化低碳微合金成分，使材料具有较细晶粒度、较高强度、较低的焊接裂纹敏感系数，加大了在加工过程中因多次加热而造成晶粒度和强度的损失余量，保障了焊接材料及焊接工艺的可行性。二是通过对埋弧焊焊丝和焊剂的优化选取得到了与母材匹配的焊接材料，并严格控制焊接时的热输入量，得到了具有良好强韧性的熔敷金属。三是通过对加热成型及热处理工序的严格控制，使材料在所有受热工序中处于合适的温度范围内，合理的加热工艺限制了材料晶体组织的破坏和粗大，最终热处理后所有微量元素完全固溶于晶体内，形成了极细的贝氏体组织，使成品母材和焊缝的表面与心部性能均匀一致，从而得到符合标准且适合与干线管道对接的高质量三通成品。

具体实施方式

下面结合实施例详细介绍本发明。

实施例：本发明采取以下的工艺：

1.对原材料化学成分进行设计，选择适宜的X80级钢板，其碳当量Pcm为0.23％，C含量0.10％，Mn含量为1.54％，Si含量为0.26％，Cr含量为0.20％，Mo含量为0.25％，V含量为0.051％，Ni含量为0.36％，Nb含量为0.059％，Cu含量为0.15％，P含量为0.01％，S含量为0.001％；其晶粒度为11.5级；

2.下料  把原材料按设计尺寸割成矩形坯料；

3.卷筒  利用大型卷管机将钢板卷制成计划直径的筒形坯料；

4.焊接  采用与母材匹配的焊丝(H08MnNi)和焊剂(型号为BJ-SJ101-G)对筒形坯管的纵缝进行埋弧自动焊，控制焊接预热温度为200℃±10℃，层间温度≤150℃，并控制焊接电流≤470A，采用单道多层方法控制焊机运行速度≥30cm/min，保证热输入量≤24KJ/cm；

5.热压成型  加热温度≤930℃，管坯每道次再加热入炉温度控制在600℃以下；

6.整形、平口、尺寸检测；