本发明专利技术公开了一种X80级管线大口径厚壁螺旋埋弧焊管制造方法，该制造方法包括的工序有：开卷、矫平、铣边、成型、焊接、管端扩径、X射线连续检测、静水压试验、焊缝及母材超声波探伤、管端倒棱、管端拍片和成品检查；本发明专利技术的焊接工序包括内外预焊、精焊内焊和精焊外焊，通过合理的选择焊接工艺参数，焊缝与母材能够平滑的过渡，减少或消除咬边，焊缝具有良好力学性能，保证焊管焊接接头强韧性匹配；在进行管端扩径工序的同时，采用螺旋埋弧焊管周长自动测量装置对周长进行实时测量，实现了对成型过程中焊管周长的实时测量和监视，确保焊管几何尺寸的精确。
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及了一种焊管制造方法，具体涉及了一种X80级管线钢大口径厚壁螺旋埋弧焊管制造方法。
技术介绍
：管道输送是长距离输送石油天然气时最经济安全、最合理的运输方法，采用大口径、厚壁埋弧焊管可有效解决油气高压、大输量问题，管道建设的发展趋势正朝着长距离、高压力、大口径方向发展。众所周知，管线钢管随着壁厚的增加，制造难度急剧增大，尤其是管体DWTT性能、低温冲击韧性、屈强比等关键指标很难实现，管体加工尺寸精度也很难满足要求。特别是X80级Φ1219～Ф1422mm管径，21.4～22mm这样的厚壁埋弧焊管，随着口径和壁厚的增加，成型难度大，易出现成型不均匀、加工硬化严重、韧性下降的问题。目前，在全球范围内，还未见有X80钢级，Φ1219mm管径，22mm壁厚且环焊缝性能优异的螺旋焊管制造先例。2010年7月5日申请的授权公告号为CN101886222B的中国专利技术专利，名称为“一种高强度X90钢级螺旋缝埋弧焊管制造方法”，该制造方法包括开卷、矫平、铣边、预弯、成型、焊接、管端扩径、焊缝及母材超声波探伤、水压试验、管端倒棱、成品检查；该方法通过铣边、预弯和管端扩径的工序，解决了X90钢级螺旋缝埋弧焊管制造过程中稳定性差的技术问题；该方法中焊接为内焊和外焊两道工序，本专利技术的焊接方法与该方法不同。本专利技术的制造方法可实现X80级Φ1219～Ф1422mm管径，21.4～22mm壁厚螺旋焊管的制造，不但能实现螺旋焊管的低应力成型，还能保证焊接接头的强韧性匹配，同时成品焊管几何尺寸能够满足施工现场半自动环焊的要求。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种X80级管线钢大口径厚壁螺旋埋弧焊管制造方法，采用此方法制造的X80级管线钢大口径厚壁螺旋埋弧焊管不仅实现了螺旋焊管的低应力成型，并且保证了焊接接头的强韧性匹配，同时，焊管几何尺寸精确度高。为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种X80级管线钢大口径厚壁螺旋埋弧焊管制造方法，该螺旋埋弧焊管的主要化学成分重量百分比为：C0.05～0.07％、Si0.20～0.30％、Mn1.5～2.0％、S≤0.004％、P≤0.01％、Ni0.1～0.3％、Cr≤0.3％、Cu≤0.2％、Nb≤0.1％、V≤0.02％、Ti≤0.02％、Mo≤0.25％、Al≤0.06％、N≤0.005％、B≤0.0005％，余量为Fe，其中CE(Pcm)≤0.20，CE(ΠW)≤0.49；该制造方法包括的工序有开卷、矫平、铣边、成型、焊接、管端扩径、X射线连续检测、静水压试验、焊缝及母材超声波探伤、管端倒棱、管端拍片和成品检查，其特征在于：所述焊接工序包括内外预焊、精焊内焊和精焊外焊；在进行所述管端扩径工序的同时，采用螺旋埋弧焊管周长自动测量装置对周长进行实时测量。上述成型工序的工艺为：采用仿真模拟技术对成型角和压下量进行了优化，成型角控制在65°左右，压下量控制在7.5～8.0mm，同时，在成型过程中2#辊压下采用直线导轨控制方式，并对1#、2#、3#辊进行重新的校准定位，使焊管塑性变形充分，同时使焊管的残余应力水平控制在一个合理的范围。上述内外预焊工序的工艺为：采用混合气体保护焊，气体类别为CO2(55％～65％)+Ar(35％～45％)，气体流量为100～120L/min，焊接电流I＝540～660A，焊接电压U＝20.5～23.5V，焊接速度V＝2.5～3.0m/min。上述精焊内焊工序的工艺为：采用双丝埋弧自动焊进行焊接，第一丝采用直流反接，焊接工艺参数为：电流I＝900～1200A，电压U＝32～36V；第二丝为交流，电流I＝600～800A，电压U＝36～38V；丝间距为10～16mm，干伸长26～32mm，焊接速度V＝1.2～1.4m/min。上述精焊外焊工序的工艺为：采用双丝埋弧自动焊进行焊接，第一丝采用直流反接，焊接工艺参数为：电流I＝1100～1300A，电压U＝32～36V；第二丝为交流，电流I＝550～700A，电压U＝33～38V；丝间距为10～16mm，干伸长26～32mm，焊接速度V＝1.2～1.4m/min。上述管端扩径工序的工艺为：在管端150mm范围内进行冷扩径，扩径量范围：0.3～0.6％，管端直径偏差-1.0mm～+1.5mm，椭圆度偏差≤2.0mm。本专利技术的有益效果：1.本专利技术采用的仿真模拟技术根据卷板的宽度、厚度及成型辊的位置进行仿真模拟，对成型角和压下量进行了优化，成型角控制在65°左右，压下量控制在7.5～8.0mm，在成型过程中2#辊压下采用直线导轨控制方式，并对1#、2#、3#辊进行重新的校准定位，使焊管塑性变形充分，通过一系列措施的实施，使钢管成型精度及稳定性得到大幅提升，有效减少了错边、噘嘴等成型工艺缺陷的出现几率，同时使焊管的残余应力水平控制在一个合理的范围。2.采用混合气体保护焊的预焊工艺可对焊管全长进行连续预焊，保证焊管成型后的形貌保持，确保焊缝的质量和可靠性。3.采用内外焊双丝串列埋弧自动焊工艺，可减少单位长度的热输入量，减少热影响区的大小。通过合理设定各丝的电流、电压、干伸长、焊丝间距及角度，以获得优良的焊缝形形貌，焊缝与母材能够平滑的过渡，减少或消除咬边。4.在所述的管端扩径工序中，增加了螺旋焊管周长自动测量设备，实现了对成型过程中焊管周长的实时测量和监视，确保焊管几何尺寸的精确，使螺旋焊管达到了管端直径偏差-1.0mm～+1.5mm，椭圆度偏差≤2.0mm的水平，为后续的现场施工焊接提供了有利条件。5.采用此方法制造的X80级大口径厚壁螺旋焊管环焊缝性能优异，环焊缝横向矩形拉伸试样断口位于母材，抗拉强度大于710MPa；环焊缝焊接接头在-10℃时焊缝中心夏比冲击冲击功平均值在120J以上，焊缝热影响区的夏比冲击功平均值在240J以上。附图说明：下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。图1为X80Ф1422×21.4mm螺旋焊管残余应力测量结果。图2为X80Ф1219×22mm螺旋焊管残余应力测量结果。具体实施方式：实施例1：X80级Φ1422×21.4mm螺旋埋弧焊管的制造。1.原料，采用壁厚为21.4mm的X80卷板，其主要合金元素含量：C0.05％、Si0.26％、Mn1.58％、S0.0012％、P0.008％、Ni0.17％、Cr0.28％、Cu0.013％、Nb0.06％、V0.005％、Ti0.012％、Mo0.22％、Al0.04％、N0.005％、B0.0004％，余量为Fe，其中CE(Pcm)为0.18。2.卷板开卷、矫平。3.铣边，先粗铣，将板边宽度铣削10～20mm，以保证去除卷板因轧制过程中存在的缺陷，然后进行精铣X型坡口，将卷板两个对接的板边分别开出钝边尺寸为9mm、坡口角度为30°的坡口，卷板两边对接后形成60°的X形坡口。4.成型，将卷板在三辊成型器制成Ф1422mm规格的螺旋状圆筒。5.预焊，将上述圆筒切割到合适长度送入预焊机，采用混合气体保护焊接方式进行焊接，形成连续、质量可靠的预焊焊缝。6.内焊，采用双丝埋弧自动焊在钢管内侧坡口进行焊接，1#丝采用直流反接，2#丝为交流。焊接工艺参数为：1#丝电流I＝1150A，电压U＝36V；2#丝电流I＝700A，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种X80级管线钢大口径厚壁螺旋埋弧焊管制造方法，所述螺旋埋弧焊管的主要化学成分重量百分比为：C 0.05～0.07％、Si0.20～0.30％、Mn 1.5～2.0％、S≤0.004％、P≤0.01％、Ni 0.1～0.3％、Cr≤0.3％、Cu≤0.2％、Nb≤0.1％、V≤0.02％、Ti≤0.02％、Mo≤0.25％、Al≤0.06％、N≤0.005％、B≤0.0005％，余量为Fe，其中CE(Pcm)≤0.20，CE(ΠW)≤0.49；所述制造方法包括的工序有开卷、矫平、铣边、成型、焊接、管端扩径、X射线连续检测、静水压试验、焊缝及母材超声波探伤、管端倒棱、管端拍片和成品检查，其特征在于：所述焊接工序包括内外预焊、精焊内焊和精焊外焊；在进行所述管端扩径工序的同时，采用螺旋埋弧焊管周长自动测量装置对周长进行实时测量。
【技术特征摘要】
1.一种X80级管线钢大口径厚壁螺旋埋弧焊管制造方法，所述螺旋埋弧焊管的主要化学成分重量百分比为：C0.05～0.07％、Si0.20～0.30％、Mn1.5～2.0％、S≤0.004％、P≤0.01％、Ni0.1～0.3％、Cr≤0.3％、Cu≤0.2％、Nb≤0.1％、V≤0.02％、Ti≤0.02％、Mo≤0.25％、Al≤0.06％、N≤0.005％、B≤0.0005％，余量为Fe，其中CE(Pcm)≤0.20，CE(ΠW)≤0.49；所述制造方法包括的工序有开卷、矫平、铣边、成型、焊接、管端扩径、X射线连续检测、静水压试验、焊缝及母材超声波探伤、管端倒棱、管端拍片和成品检查，其特征在于：所述焊接工序包括内外预焊、精焊内焊和精焊外焊；在进行所述管端扩径工序的同时，采用螺旋埋弧焊管周长自动测量装置对周长进行实时测量。2.根据权利要求1所述的一种X80级管线钢大口径厚壁螺旋埋弧焊管制造方法，其特征在于：成型工序的工艺为：成型角为65°，压下量为7.5～8.0mm。3.根据权利要求1所述的一种X80级管线钢大口径厚壁螺旋埋弧焊管制造方法，其特征在于：所述内外预焊工序的工艺为：采用混合气体保护焊，气体类别为CO2和Ar，CO2的质量百分比为55％～65％，Ar的质量百分比为35％～45％；气体流量为100～120L/min，焊接电流I＝540～660A，焊接电压U＝20.5～2...
【专利技术属性】
技术研发人员：毕宗岳，刘斌，牛辉，刘海璋，张锦刚，赵红波，陈长青，牛爱军，赵勇，刘刚伟，席敏敏，
申请(专利权)人：宝鸡石油钢管有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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