[發明專利]一種高強度X90鋼級螺旋縫埋弧焊管制造方法

有效

• 申請號: 201010216400.8
• 申請日: 2010-07-05
• 公開（公告）號: CN101886222A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 李延豐;申立群;吉玲康;田鵬;宮少濤;張小東;李洋;李健一;張偉衛
• 申請（專利權）人: 華油鋼管有限公司;中國石油集團石油管工程技術研究院
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;B21C37/12;B23K9/18;B23K101/06;B23K103/04
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 米文智

技術領域

本發明涉及一種螺旋縫埋弧焊管制造技術，尤其是一種高強度X90鋼級螺旋縫埋弧焊管制造方法。

背景技術

螺旋縫埋弧焊管是將鋼卷板按一定的曲率半徑進行螺旋彎曲后沿鋼板對接的縫隙焊接在一起制成的。由于螺旋縫埋弧焊管具有投資低、生產品種多等優點，因此成為目前國內使用量最多的一種鋼管制造方法。但由于其成型的方式、以及長期來鋼管強度都比較低等限制，對高強度鋼管的生產很少。目前，螺旋縫埋弧焊管所生產的鋼管所用鋼材均未超過X80鋼級。

隨著管線建設向長距離、高壓力、大口徑的發展，使鋼管的強度要求顯著增加。例如用X90高強度管線鋼卷板制作螺旋縫埋弧焊管目前還沒有公開的技術研究。目前的生產方式在生產高強度螺旋縫埋弧焊管時仍存在很多問題，主要表現在：隨著鋼的強度增加，鋼帶在成型器中，尤其是遞送邊一側帶鋼邊緣變形不充分，同時目前普遍采用的剪邊工藝還會造成板邊的下翻邊現象，在隨后的工序中如不進行矯正，生產中在成型咬合時容易出現噘嘴、成型縫內緊外松、錯邊等缺陷，甚至會造成焊縫微裂紋等致命缺陷；卷板自身存在的月牙彎等問題，突出地影響了鋼管的成型穩定性，使鋼管的周長和橢圓度變化較大，不能有效保證鋼管外形尺寸的穩定性，給鋼管現場對接施工造成一定的影響；另外，隨鋼的強度增加，使焊接過程變得更加困難，如何控制焊接接頭的組織和性能也是需要解決的一個關鍵問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種高強度X90鋼級螺旋縫埋弧焊管制造方法，該方法尤其適用于Φ1016×15.3mm高強度X90鋼級螺旋縫埋弧焊管的制造。

為解決上述技術問題，該螺旋縫埋弧焊管主要化學成分的重量含量為：C0.04～0.06％，Si?0.20～0.30％，Mn?1.8～2.0％，P≤0.015％，S≤0.005％，Cr≤0.35％，Ni≤0.45％，Cu≤0.25％，Mo≤0.35％，Ti?0.01～0.02％，Nb≤0.09％，V≤0.05％，Al≤0.05％，N≤0.006％，B≤0.0005％，余量為Fe；其中CEpcm≤0.22％，CE_IIW?0.50～0.54％，該方法的加工工序為：①板卷經開卷、矯平；②成型；③內焊和外焊；④對母材進行分層超聲波檢查和X射線檢查；⑤水壓試驗；⑥對焊縫進行超聲波檢查和超聲波手探；⑦管端倒棱；

在步驟②前面增加銑邊和預彎工序，所述銑邊工序的工藝為雙銑邊工藝：先粗銑I型坡口，然后精銑X型坡口，鈍邊6～8mm，坡口角度70°～90°；所述預彎工序的工藝為：采用預彎機對卷板的遞送邊和自由邊進行預彎邊，預彎邊的尺寸為半徑1470mm、長度100～130mm；

在步驟④前面增加管端擴徑工序，所述管端擴徑工序的工藝為：在鋼管管端300mm范圍內進行冷擴徑，最大擴徑量為直徑的0.6％，管端周長偏差±1.5mm，橢圓度偏差≤2mm。

本發明的技術關鍵在于對板卷的銑邊設計、預彎邊工藝、焊接工藝、管端擴徑工藝、無損檢測技術的優化和改進。

在大直徑、高鋼級的螺旋縫埋弧焊管的成型過程中，合口對縫兩側的帶鋼的邊部通常以圓弧曲線過渡或微內張口較為適宜；鋼帶在成型器中，尤其是遞送邊一側，機臂需給內焊裝置預留空間，端頭成型輥距板邊至少50mm。若不使用彎邊輥，將造成帶鋼邊緣變形不充分；有時剪邊工序還會造成板邊的下翻邊現象，生產中容易造成成型咬合時出現噘嘴、成型縫內緊外松、錯邊等缺陷，嚴重影響鋼管外觀質量和以后的焊接工序，甚至會造成焊縫微裂紋等致命缺陷，無法在以后的工序予以消除，嚴重影響鋼管的質量，造成鋼管合格率下降。因此針對Φ1016×15.3mm的高強度X90鋼級管線鋼的屈服強度，通過放樣、彈性力學分析等手段，對帶鋼邊緣進行充分預彎，能有效消除噘嘴、錯邊等成型缺陷，使鋼管成型焊接質量得到明顯提高。

鋼管管端的尺寸穩定性直接影響到現場管線施工的效率，本發明在優化鋼管成型工藝的同時，增加鋼管管端擴徑工藝，對鋼管管端進行整圓，較好地控制了鋼管管端尺寸精度，達到了管端周長偏差±1.5mm，橢圓度偏差小于等于2mm的水平，大大提高了鋼管現場的對接效率，方便了現場施工作業。