[發明專利]一種低成本高韌性X70鋼螺旋埋弧焊管制造方法

有效

• 申請號: 201110370469.0
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102383049A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 田鵬;申立群;李建一;孫宏;孫志剛;石國紅
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司;華油鋼管有限公司
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C22C38/28;C22C38/32;C22C38/54;C22C38/58;C22C38/16;C22C38/14;B23P15/00
• 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埋弧焊管制造技術，尤其是一種低成本高韌性X70鋼螺旋埋弧焊管制造方法。

背景技術

X70管線鋼在我國的大規模應用是始于2001年的西氣東輸管道工程，X70級管線鋼及鋼管的生產技術也已基本成熟。我國在西氣東輸一線管道建設中，成功開發應用了大壁厚X70螺旋埋弧焊管，并在隨后的陜京二線、川氣東送、陜京三線、西氣東輸二線支線等眾多管線建設中得到了廣泛應用；同時，形成了以《西氣東輸管道工程用螺旋縫埋弧焊管技術條件》和《西氣東輸二線管道工程用X70螺旋縫埋弧焊管技術條件》為典型代表的X70螺旋埋弧焊管標準，并被國內眾多管線標準廣泛引用。

由于特定管線《印度大博-班加羅爾輸氣管道工程用X70螺旋縫埋弧焊管技術條件》對于合金成分與低溫韌性以及硬度等性能要求苛刻，其主要合金成分的上限均低于常用X70鋼的規定。要符合其管線技術規范的要求，勢必要調整板卷的成分、工藝以及鋼管的生產工藝。另一方面，目前鋼管市場競爭激烈，管線鋼常用合金含量較高，造成成本較高。因此迫切需要研制出能夠應用于該特定管線的X70鋼級Φ914mm×14.3mm板卷及螺旋埋弧焊管。其化學成分、顯微組織、拉伸性能、沖擊性能等要性能達到通常的X70鋼管技術水平，而其低合金含量與較好的低溫韌性還要達到該特定管線的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種低成本高韌性X70鋼螺旋埋弧焊管制造方法，該方法尤其適用于Φ914mm×14.3mm低成本高韌性X70鋼螺旋埋弧焊管的制造。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種低成本高韌性X70鋼螺旋埋弧焊管制造方法，其加工工序包括：開卷、矯平、銑邊、預彎、成型、內焊、外焊、管端擴徑、母材分層超聲波檢查、焊縫X射線檢查、水壓試驗、焊縫超聲波檢查、管端倒棱和成品檢查，所述銑邊工序中坡口角度為65°～75°，坡口深度3～4mm，該螺旋縫埋弧焊管主要化學成分的重量含量為：C?0.05～0.07%、Si?0.16～0.21%、Mn?1.49～1.59%、Cr?0.20～0.23%、Ni?0.014～0.019%、Al?0.029～0.054%、Cu?0.007～0.024%、Nb?0.030～0.046%、V?0.015～0.049%、Ti?0.012～0.021%、P?0.005～0.012%、S?0.001～0.001%、B?0.0001～0.0003%、N?0.0024～0.0085%，余量為鐵。

上述成型工序的工藝為：采用三輥變形、外控式成型方式，按照56°59’的成型角在成型器內將帶鋼卷制成直徑為φ914mm的螺旋狀圓筒；成型過程中精密測量控制各成型輥的位置與角度，內成型輥角度為56°34’，外成型輥角度為57°24’，1^#輥包角為18°10’、開襠為43.9mm，3^#輥包角為24°51’、開襠120.0mm，根據卷板實物屈服強度水平來調整2^#輥壓下量，并通過環切法現場測量鋼管成型殘余應力，保證鋼管周向開口尺寸小于30mm。

上述焊接工藝中焊縫化學成分的重量含量為：C?0.05～0.08%、Si?0.15～0.25%、Mn?1.50～1.65%、P?≤0.013%、S?≤0.007%、Cr?≤0.23%、Mo?0.08～0.13%、Ni?≤0.08%、Cu?≤0.08%、Al?≤0.060%、Ti?0.015～0.040%、Nb?≤0.05%、V?≤0.05%、B?0.0008～0.0018%、N?≤0.010%，余量為鐵。

上述焊接工藝中焊劑化學成分的重量含量為：SiO₂+TiO₂?15～20%、CaO+MgO?26～31%、AL₂O₃+MnO?25～32%、CaF₂?14～19%、S?≤0.015%、P?≤0.015%。

上述焊接工藝中焊絲化學成分的重量含量為：C?0.06～0.09%、Si?0.15～0.25%、Mn?1.45～1.65%、Mo?0.30～0.40%、Ti?0.030～0.070%、B?0.003～0.006%、P?≤0.015%、S?≤0.005%、Cu?≤0.10%、N?≤0.015%，余量為鐵。

所述內焊工序為采用雙絲埋弧自動焊在鋼管內側焊接坡口進行焊接，前絲為直流，電流1050～1200A，電壓30～34V；后絲為交流，電流400～450A，電壓34～38V；焊接速度1.60～1.70m/min。