[發(fā)明專利]一種厚壁管道的現(xiàn)場焊接及穩(wěn)定化熱處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910085459.5
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN101564802A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫云科;萬國杰;謝舜敏;孫華山;張明;周亞靜;張亞濱
• 申請（專利權(quán)）人: 神華集團(tuán)有限責(zé)任公司;中國神華煤制油化工有限公司;中國核工業(yè)第五建設(shè)公司
• 主分類號: B23K35/24
• 分類號: B23K35/24;B23K9/16;B23K11/11;B23K33/00;C21D9/50
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 王昭林;崔 華

1.一種含穩(wěn)定化元素的奧氏體不銹鋼厚壁管道的現(xiàn)場對接焊接及穩(wěn)定化熱處理方法，所述穩(wěn)定化元素為鈮、或鈦、或二者混合物，其特征在于，包括：焊接階段以及穩(wěn)定化熱處理階段，

在焊接材料中，鉻和鎳的重量比值大于1.6，錳和硅的重量比值大于3，硫和磷的合計(jì)重量含量小于0.01％，穩(wěn)定化元素和碳的重量比值為8-11，鐵素體的重量含量為5-11％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，穩(wěn)定化元素和碳的重量比值為9-10，鐵素體的重量含量為7-9％。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述焊接階段依次包括以下步驟：

坡口組對步驟，使待焊接的兩個(gè)管道的坡口相對，保證相對的坡口根部的間隙在2-3mm范圍內(nèi)，并且兩個(gè)管道內(nèi)外錯(cuò)邊均勻；

點(diǎn)固步驟，用與待焊接管道的材質(zhì)相同的筋板跨過坡口間的間隙，并且筋板兩端與已組對好的待焊接管道的外壁接觸，在遠(yuǎn)離坡口規(guī)定距離的位置通過點(diǎn)焊的方式將所述筋板與待焊接管道連接在一起；

打底焊接步驟，采用脈沖氬弧焊的方法焊接組對的焊接管道的坡口根部；和

焊條填充步驟，以手工或機(jī)械自動(dòng)的方式用焊條填充焊縫。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在坡口組對步驟之前，對管道的坡口以及距離兩側(cè)坡口上緣20mm范圍內(nèi)的管道內(nèi)外表面清理油污，并進(jìn)行著色探傷檢查，選用經(jīng)著色探傷檢查后符合焊接要求的管道進(jìn)行焊接。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在距離兩側(cè)坡口上緣50-100mm的位置，在管道外壁上周向均勻設(shè)置多組橫向變形測量點(diǎn)，分別在打底焊接、焊縫填充完畢、以及二者之間的多個(gè)時(shí)點(diǎn)進(jìn)行測量。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在點(diǎn)固步驟之后，在距離坡口規(guī)定距離的管道外壁上周向均勻地安裝多個(gè)撓曲變形監(jiān)測百分表，在焊縫熔敷金屬厚度達(dá)到壁厚一半之前，從打底焊接起，隨時(shí)觀察撓曲變形監(jiān)測百分表的數(shù)值，同時(shí)及時(shí)調(diào)整焊接次序，控制撓曲變形。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在穩(wěn)定化熱處理階段中，焊接在一起的兩段管道具有在焊縫兩側(cè)規(guī)定距離內(nèi)的加熱區(qū)域、和在加熱區(qū)域兩側(cè)的保溫區(qū)域，采用電加熱的方式對加熱區(qū)域加熱，所述加熱區(qū)域以焊縫為中心左右對稱，且外壁單側(cè)所述加熱區(qū)域沿管道軸向的長度大于等于所述保溫區(qū)以焊縫為中心左右對稱，且外壁單側(cè)所述保溫區(qū)域沿管道軸向的長度大于等于其中：r為管道的內(nèi)徑，t為管道的壁厚。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在穩(wěn)定化熱處理階段中，采用在管道內(nèi)外壁進(jìn)行雙面加熱，內(nèi)壁的加熱區(qū)域和保溫區(qū)域沿管道軸向的長度分別為外壁的加熱區(qū)域和保溫區(qū)域的一半。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在對加熱區(qū)域加熱的過程中，從一個(gè)規(guī)定的溫度起控制升溫速度，并且隨著溫度升高而使管道內(nèi)外壁的溫差逐漸減小。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在穩(wěn)定化熱處理階段中，加熱區(qū)域的最高加熱溫度在900-940℃，隨后冷卻，在從900℃到700℃的冷卻過程中，控制冷卻速度小于等于100℃/h。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，管道的壁厚為t?mm，當(dāng)t＜60.5時(shí)，所述保溫區(qū)域的保溫時(shí)間為2小時(shí)，當(dāng)t≥60.5時(shí)，所述保溫區(qū)域的保溫時(shí)間為(0.9+t/55)小時(shí)。