[發(fā)明專(zhuān)利]一種K65耐低溫?zé)犰袕澒苣腹苌a(chǎn)的焊接工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310174568.0
• 申請(qǐng)日: 2013-05-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103240512A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓秀林;閔祥玲;李國(guó)鵬;楊瑋瑋;張麗娜;王強(qiáng);陳小偉;郭振其;彭立山;徐斌;白學(xué)偉;孫磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司;河北華油鋼管設(shè)計(jì)研究院有限公司;巨龍鋼管有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23K9/16
• 分類(lèi)號(hào): B23K9/16;B23K9/18;B23K9/095;B23K35/34;B23K101/06
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 張二群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種埋弧焊熱煨彎管母管的焊接方法，屬于大口徑鋼管焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種K65耐低溫直縫埋弧焊熱煨彎管母管的焊接工藝。

背景技術(shù)

隨著油氣資源勘探開(kāi)發(fā)向邊遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)展，高寒地區(qū)輸送管線的建設(shè)成為熱點(diǎn)。過(guò)去，高寒地區(qū)的油氣管道一直采取大口徑、低壓力的技術(shù)路線，最高輸送壓力低于9.8MPa，主要采用K60級(jí)鋼管。近年來(lái)，由于國(guó)際油氣管道技術(shù)發(fā)展取得的重大進(jìn)展，這類(lèi)地區(qū)油氣管道建設(shè)也在向更高壓力、更大輸送量發(fā)展，單管輸氣量將達(dá)到450-500億m³/a的水平，代表了高寒地區(qū)油氣輸送管道發(fā)展的方向。由于這些管道均為大輸量長(zhǎng)輸管道，同時(shí)具有鋼管強(qiáng)度高、壁厚大、低溫韌性要求高的特點(diǎn)，對(duì)鋼管焊縫的力學(xué)性能提出了很高的要求，這給熱煨彎管的加工帶來(lái)了挑戰(zhàn)，要求焊縫在熱處理后，強(qiáng)度不發(fā)生明顯的降低，有足夠的低溫沖擊韌性。

具體表現(xiàn)在：

為了確保彎管在極地或高寒地區(qū)的安全使用，要求其CVN試驗(yàn)溫度為-40℃，焊縫的吸收能量平均值最低要求為60J，單個(gè)最小值要求為50J。

以鋼級(jí)K65為代表的大口徑、大壁厚、高鋼級(jí)、抗低溫彎管，代表著俄羅斯乃至世界油氣輸送管道用彎管的先進(jìn)水平，其焊縫優(yōu)越低溫韌性性能的獲得，將縮小與德國(guó)等先進(jìn)管道國(guó)家的差距，提高我國(guó)參與國(guó)際管道彎管產(chǎn)品供應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種K65耐低溫?zé)犰袕澒苣腹苌a(chǎn)的焊接工藝，按照強(qiáng)度過(guò)匹配原則，通過(guò)優(yōu)選焊接材料，確保焊縫具有稍高于母材的強(qiáng)度及良好的韌性，從而使制成彎管后焊接接頭的低溫沖擊韌性保持在較高的水平。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種K65耐低溫?zé)犰袕澒苣腹苌a(chǎn)的焊接工藝，其特征在于所述的焊接工藝過(guò)程為：

1)預(yù)焊：JCO成型后，通過(guò)調(diào)整合縫預(yù)焊機(jī)壓輥的位置，保證錯(cuò)邊、縫隙尺寸符合要求，同時(shí)采用氣體保護(hù)焊接方式進(jìn)行焊接；

2)內(nèi)焊：采用混合四絲埋弧自動(dòng)焊在鋼管內(nèi)側(cè)焊接坡口進(jìn)行焊接，第一、三絲為H08Mn系列焊絲，第二、四絲為SANi3焊絲，第一絲采用直流反接，第二至四絲為交流；鋼管焊接工藝參數(shù)為：第一絲電流I=900～1000A，電壓U=32～36V；第二絲電流I=750～850A，電壓U=36～40V；第三絲電流I=650～750A，電壓U=38～42V；第四絲電流I=550～650A，電壓U=40～44V；焊絲間距d=30～35mm，焊接速度V=110～150cm/min；

3)外焊：采用混合四絲埋弧自動(dòng)焊在鋼管外側(cè)焊接坡口進(jìn)行焊接，第一、三絲為H08Mn系列焊絲，第二、四絲為SANi3焊絲，第一絲采用直流反接，第二至四絲為交流；鋼管焊接工藝參數(shù)為：第一絲采用直流反接，第二至四絲為交流；鋼管焊接工藝參數(shù)為：第一絲電流I=1050～1150A，電壓U=32～36V；第二絲電流I=850～950A，電壓U=36～40V；第三絲電流I=650～750A，電壓U=38～42V；第四絲電流I=550～650A，電壓U=40～44V；焊絲間距d=30～35mm，焊接速度V=130～160cm/min。

所述上述焊接工藝中焊縫化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為C?0.04～0.05%、Mn?1.60～1.8%、S?0.003～0.004%、P?0.008～0.01%、Nb?0.04～0.08%、V?0.002～0.004%、Ti0.007～0.02%、Ni0.2～0.7%、Cr?0.1～0.25%、Mo?0.007～0.15%、Cu?0.1～0.15%、Al?0.02～0.04%、N?0.005～0.015%、B?0.0001～0.0004%、Ceq?0.38～0.45、Pcm?0.16-0.17，所述焊縫的顯微組織為針狀鐵素體為主的組織。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：?

（1）按照強(qiáng)度過(guò)匹配原則，通過(guò)優(yōu)選焊接材料，確保焊縫具有稍高于母材的強(qiáng)度及良好的韌性；

（2）采用混合焊絲，第一、三絲為H08Mn系列焊絲，第二、四絲為SANi3焊絲，利用HO8MnMoTiB焊絲中的Ti、B元素充分細(xì)化晶粒，提高焊縫沖擊韌性；利用SANi3焊絲中的Ni提高低溫韌性及彎管回火過(guò)程中的組織穩(wěn)定性，從而使制成彎管后焊接接頭的低溫沖擊韌性保持在較高的水平；