一种高强管线钢埋弧焊纵焊缝的焊接工艺制造技术

技术编号:7215332 阅读:217 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于高强度管线钢焊接技术领域,是一种高强管线钢埋弧焊纵焊缝的焊接工艺,高强管线钢化学组分:C0.04-0.06%,Si0.08-0.10%,Mn1.2-2.0%,Nb+V+Ti+Zr0.09-0.10%,Mo0.2-0.4%,Ni+Cr+Cu0.8-1.2%,P≤0.004%,S≤0.001%,余量为Fe;钢的碳当量Ceq≤0.53%,Pcm≤0.22%;焊丝化学组分:C0.08%,Mn1.75%,Si0.80%,S0.003%,P0.010%,Cu0.138%,Cr0.41%,Mo0.53%,Ni2.22%,Al0.011%,Ti0.05%,V0.015,Zr<0.01%,余量为Fe;埋弧焊采用X型坡口,坡口角度为90°,钝边4.8mm,焊接热输入量是21kJ/cm,焊接电流450-800A,电弧电压32-38V,焊接速度170cm/min,焊接热输入量21kJ/cm。本发明专利技术无焊前预热,无焊后热处理,不控制层间温度,焊接接头具有优良的综合性能,焊接接头各区域具有良好的冲击韧性储备及安全富裕度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高强度管线钢焊接
,具体的说是一种高强管线钢埋弧焊纵焊缝的焊接工艺,涉及一种高强管线钢X120埋弧焊纵焊缝的焊接工艺。
技术介绍
用于运输石油天然气的管线钢,从上世纪70年代开始投入使用)(65,80年代X70钢被引入工程建设,90年代末生产出X80钢管,一直到目前研制的XlOO和X120钢,其强度逐渐发展到IOOOMPa以上。使用高强和超高强管线钢不仅可以降低建设高压输气管线的成本,而且可以提高输送天然气的效率,节省运行费用,是当前及未来管线钢发展的要求和趋势,这就要求高级管线钢具有良好的焊接性能。我国自2005年以后出现超高强度管线钢X100/X120的研制报道,2006年10月,宝钢在新投产的5000mm宽厚板轧机上成功试制出超高强度X120管线钢板,目前尚处于设计阶段的西气东输三线主干线拟建设X100/X120级管线钢的试验段。对于目前高强度管线钢X120的焊接,还没一个可供参考的焊接工艺。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,克服现有技术的缺点,提出一种高强管线钢埋弧焊纵焊缝的焊接工艺,无焊前预热,无焊后热处理,不控制层间温度,焊接接头具有优良的综合性能和良好的冲击韧性储备。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是一种高强管线钢埋弧焊纵焊缝的焊接工艺,⑴高强管线钢化学组分及重量百分比为C0. 04-0. 06%, Si 0. 08-0.10%, Mn :1. 2-2. 0%, Nb+V+Ti+Zr: 0. 09-0. 10%, Mo :0. 2-0. 4%,Ni+Cr+Cu :0. 8-1. 2%,P彡0. 004%, S彡0. 001%,余量为Fe和不可避免的杂质;钢的碳当量Ceq 彡 0. 53%, Pcm 彡 0. 22% ;⑵所用焊丝化学组分及重量百分比为:C :0. 08%, Mn :1. 75%,Si :0. 80%, S :0. 003%, P 0. 010%, Cu 0. 138%, Cr :0. 41%, Mo :0. 53%, Ni :2. 22%, Al :0. 011%, Ti :0. 05%, V :0. 015,Zr<0. 01%,余量为!^e和不可避免的杂质;⑶埋弧焊采用X型坡口,坡口角度为90°,钝边4. 8mm,在室温环境下焊接,无预热,不控制层间温度,焊接热输入量是21 kj/cm,焊接电流450-800A,电弧电压32-38V,焊接速度170cm/min,焊接热输入量21kJ/cm。本专利技术进一步限定的技术方案是前述的高强管线钢埋弧焊纵焊缝的焊接工艺,焊丝直径为4mm,选用的焊剂牌号为OKFlux 10.62。前述的高强管线钢埋弧焊纵焊缝的焊接工艺,焊剂烘焙制度为350°C X !。前述的高强管线钢埋弧焊纵焊缝的焊接工艺,对厚度为12. 7mm+12. 7mm组合钢管埋弧焊纵焊对接接头采用内外三丝埋弧焊,一次成型。焊接预热温度及层间温度的设定为了满足管线钢实际现场焊接效率的要求,在进行高级管线钢设计时已经考虑了其焊接性能。通常用碳当量参数Ceq、Pcm来衡量其焊接性能。高级别管线钢都有较好的碳当量值,在焊接工艺适当时,能够避免产生较大的焊接缺陷,满足相关的性能指标要求。因此不进行预热及不控制层间温度,也未发现其存在焊接缺陷,对焊接接头进行显微观察也未发现显微缺陷。焊接材料的设定在选用焊接材料时,首先考虑的是焊缝金属的强度和-30°C冲击韧性与基材匹配,本专利技术的焊丝配烧结焊剂OK Flux 10. 62,形成的焊缝金属纯净度高,且焊缝组织以细小的针状铁素体为主,强韧性兼具;所选用埋弧焊丝配焊剂OK Flux10. 62熔敷金属的力学性能抗拉强度Rm彡940MPa,屈服强度RpO. 2彡890MPa,延伸率A 彡 15%,-40°C冲击功 AKv 彡 47J。焊接热输入量的设定由于焊接热输入量变化将影响焊接热循环过程,由此将对焊接接头焊缝金属和热影响区的组织和力学性能带来影响。通过本专利技术的焊丝,当焊接线能量输入为21 kj/cm时,焊接接头热影响区的各项性能均能满足其性能指标要求。本专利技术的有益效果是本专利技术能解决埋弧焊焊接工艺与匹配材料问题,无焊前预热,无焊后热处理,不控制层间温度,采用本专利技术方法焊接X120管钢,焊接接头具有优良的综合性能,焊接接头各区域具有良好的冲击韧性储备及安全富裕度。本专利技术实现了管线用钢X120钢管纵焊的对接,采用三丝埋弧工艺焊接,接头表面成型良好,具有优良的综合力学性能,焊缝及焊接热影响区具有良好的冲击韧性,能满足X120级别管线钢的性能指标要求。具体实施例方式实施例1本实施例为一种高强管线钢埋弧焊纵焊缝的焊接工艺,⑴高强管线钢化学组分及重量百分比为C :0. 04%, Si :0. 08%, Mn :1. 90%, Nb+V+Ti+Zr: 0. 09%, Mo :0. 2%, Ni+Cr+Cu :0. 8%,P :0. 004%, S :0. 001%,余量为Fe和不可避免的杂质;钢的碳当量Ceq :0. 53%, Pcm :0. 22% ;⑵所用焊丝化学组分及重量百分比为:C :0. 08%, Mn :1. 75%,Si :0. 80%, S :0. 003%, P 0.010%, Cu 0. 138%, Cr :0. 41%, Mo :0. 53%, Ni :2. 22%, Al :0. 011%, Ti :0. 05%, V :0. 015,Zr<0. 01%,余量为Fe和不可避免的杂质;焊丝直径为4mm,选用的焊剂牌号为OK Flux10. 62 ;焊剂烘焙制度为3500C X2h ;⑶埋弧焊采用X型坡口,坡口角度为90 °,钝边4. 8mm,在室温环境下焊接,无预热,不控制层间温度,焊接热输入量是21 kJ/cm,焊接电流450A,电弧电压32V,焊接速度170cm/min,焊接热输入量21kJ/cm。对厚度为12. 7mm+12. 7mm组合钢管埋弧焊纵焊对接接头采用内外三丝埋弧焊,一次成型。实施例2本实施例为一种高强管线钢埋弧焊纵焊缝的焊接工艺,⑴高强管线钢化学组分及重量百分比为C :0. 05%, Si :0. 09%, Mn :1. 80%, Nb+V+Ti+Zr: 0. 095%, Mo :0. 3%, Ni+Cr+Cu 1.0%,P :0. 003%, S :0. 0009%,余量为Fe和不可避免的杂质;钢的碳当量Ceq :0. 50%, Pcm 0. 21% ;⑵所用焊丝化学组分及重量百分比为:C :0. 08%, Mn :1. 75%,Si :0. 80%, S :0. 003%, P 0.010%, Cu 0. 138%, Cr :0. 41%, Mo :0. 53%, Ni :2. 22%, Al :0. 011%, Ti :0. 05%, V :0. 015,Zr<0. 01%,余量为Fe和不可避免的杂质;焊丝直径为4mm,选用的焊剂牌号为OK Flux10. 62 ;焊剂烘焙制度为3500C X2h ;⑶埋弧焊采用X型坡口,坡口角度为90 °,钝边4. 8mm,在室温环境下焊接,无预热,不控制层间温度,焊接热输入量是21 kj/cm,焊接电流600A,电弧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:尹雨群赵晋斌王红鸿吴开明雷玄威
申请(专利权)人:南京钢铁股份有限公司武汉科技大学
类型:发明
国别省市:

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