CN102398105A - X80钢级埋弧自动焊管件整体调质处理的工艺方法 - Google Patents

X80钢级埋弧自动焊管件整体调质处理的工艺方法 Download PDF

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李玉卓
常增顺
祝鹏
刘金生
马字川
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China National Petroleum Corp
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China National Petroleum Corp
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Abstract

本发明是一种X80钢级埋弧自动焊管件整体调质处理的工艺方法，涉及用非轧制的方式生产金属管、金属管的处理和管道系统技术领域。其特征是X80钢级管件上的焊缝需要随管件母材一起进行调质处理；即在焊后保温后对管件进行整体调质处理，调质处理的工艺步骤：(1)淬火处理；以加热炉≤200℃/h升温速度升温至淬火温度；冷却方式，水冷；淬火温度及保温时间见热处理工序；(2)回火处理；炉温大于400℃后，以≤200℃/h的加热速度升温至回火温度；冷却方式为，以加热炉≤200℃/h降温至400℃，出炉空冷；回火温度及保温时间见热处理工序卡。本发明效率高、焊缝质量稳定。

Description

X80钢级埋弧自动焊管件整体调质处理的工艺方法
技术领域
本发明是一种X80钢级埋弧自动焊管件整体调质处理的工艺方法，涉及用非轧制的方式生产金属管件的处理和管道系统技术领域。
背景技术
X80钢级管件焊缝性能是管件最重要的性能指标之一，研究对焊缝的调质处理对管件的质量起着至关重要的作用。目前，采用手工电弧焊方法生产的X80钢级管件效率较低，焊缝焊后调质处理质量不稳定。而X80钢级埋弧自动焊管件则焊后不进行调质处理，使焊缝质量更不稳定。
现在还没有用于X80钢级管件制造的、性能特别稳定的埋弧焊专用工艺和相应的调质处理工艺规程。国内对X80钢级管件埋弧自动焊焊后调质处理的研究还缺乏系统性。
发明内容
本发明的目的是发明一种效率高、焊缝质量稳定的X80钢级埋弧自动焊管件整体调质处理的工艺方法。
埋弧自动焊生产X80钢级管件的工艺流程如图1所示，主要工艺步骤为：
(1)焊前焊接材料和焊接设备的准备；
(2)加工坡口；
(3)点焊纵缝；
(4)焊剂预热；
(5)参数调试；
(6)工件预热；
(7)焊接内侧；
(8)工件翻转；
(9)清理根部；
(10)焊接外侧；
(11)焊后保温；
(12)无损检测；
(13)焊缝返修。
本发明在此基础上，对X80钢级管件上的焊缝随管件母材一起进行调质处埋；即在第11步的焊后保温后对管件进行整体调质处理，调质处理的工艺步骤：
(1)淬火处理
以加热炉≤200℃/h升温速度升温至980℃-1000℃的淬火温度后，保温80-100分钟；将管件取出放入水(水温要求≤45℃)中冷却；
(2)回火处理
淬火处理后，将管件再置于加热炉中加热，炉温大于400℃后，以≤200℃/h的加热速度升温至590-610℃的回火温度；在回火温度保温140-160分钟后冷却，即以加热炉≤200℃/h降温至400℃，出炉空冷。
调质处理后再进行无损检测和焊缝返修，完成全部X80钢级埋弧自动焊管件生产的工艺流程。
本发明效率高、焊缝质量稳定。
图1 X80钢级管件埋弧自动焊工艺流程图
具体实施方式
实施例.以X80钢级、壁厚50mm、规格为DN1200管件的焊接过程，描述X80钢级管件埋弧自动焊工艺具体的实施方式。
先按X80钢级管件用埋弧自动焊工艺流程进行管件的焊接，即：
(1)焊前准备
焊接材料：按照焊接工艺卡规定的焊丝、焊剂和手工焊条牌号进行领料；
焊工：施焊焊工证号：0580160000100021；
焊接设备：埋弧自动焊机型号为MZ9-1000；经检查，设备状况完好；
(2)加工坡口
坡口型式：对称X型坡口；坡口角度：22.5°；采用机械加工方法加工至坡口面无裂纹、夹层等缺陷；坡口及两侧20mm范围内用砂轮打磨出金属光泽；
(3)点焊纵缝
组对间隙：1.5mm；点焊长度40mm；点焊间距350mm；纵缝点固后加装引弧板和熄弧板，引弧板长度150mm，熄弧板长度80mm，厚度应与焊件相同。起弧位置用砂轮打磨至露出金属光泽。
(4)焊剂预热
焊剂使用前应按技术要求烘干3.5小时；
(5)参数调试
设定第一道的焊接速度为50cm/min，焊接电流为430A，电弧电压为30V；中间填充层的焊接速度为45cm/min，焊接电流为450A，电弧电压为30V；盖面焊层的焊接速度为40cm/min，焊接电流为480A，电弧电压为30V；
(6)工件预热
焊前应按照工艺卡要求用火焰对工件焊缝两侧200mm范围内进行预热，预热温度180℃；
(7)焊接内侧
采用焊接工艺卡规定的工艺参数，焊接道数为17道；
(8)工件翻转
焊缝内侧焊接完成后，将工件翻转，使焊接设备机头位于焊缝外侧，并调整焊缝位置，使焊接设备机头行走方向与焊缝方向一致；
(9)清理根部
采用气刨方法对焊缝手工点固焊焊点进行去除，确保焊缝金属的一致性；对气刨过后的焊缝采用砂轮进行打磨至露出金属光泽，确保焊缝表面无氧化皮、铁锈等异物；
(10)焊接外侧
每层的焊接速度、焊接电流和电弧电压按照焊接工艺卡执行；焊接道数为17道；焊缝余高控制在1-2mm；
(11)焊后保温
焊接完成后修整焊缝表面，在规定位置打焊工钢字代号，并采用保温石棉保温2小时，避免出现焊后裂纹；
在此步后进行调质处理；
(12)淬火处理
采用燃气加热炉对管件及焊道进行调质热处理；
以加热炉200℃/h升温速度升温至淬火温度；冷却方式，水冷；淬火温度为980℃，保温时间为90分钟；
(13)回火处理
炉温大于400℃后，以200℃/h的加热速度升温至回火温度；冷却方式为，以加热炉200℃/h降温至400℃，出炉空冷；回火温度为600℃，保温时间为150分钟；
(14)无损检测
无损探伤前应对管件内外表面的氧化皮进行喷砂去除；
检测结果：不存在超过标准要求尺寸的缺陷；
检验人员对检测结果进行记录并形成《无损检测报告》。
本例经多次试验，本调质处理工艺效率高、焊缝质量稳定。

Claims (1)

1.一种X80钢级埋弧自动焊管件整体调质处理的工艺方法，包括的工艺步骤为：
(1)焊前焊接材料和焊接设备的准备；
(2)加工坡口；
(3)点焊纵缝；
(4)焊剂预热；
(5)参数调试；
(6)工件预热；
(7)焊接内侧；
(8)工件翻转；
(9)清理根部；
(10)焊接外侧；
(11)焊后保温；
(12)无损检测；
(13)焊缝返修。
其特征是在此基础上，X80钢级管件上的焊缝需要随管件母材一起进行调质处理；即在第11步的焊后保温后对管件进行整体调质处理，调质处理的工艺步骤：
(1)淬火处理
以加热炉≤200℃/h升温速度升温至淬火温度；冷却方式，水冷；淬火温度及保温时间见热处理工序；
(2)回火处理
炉温大于400℃后，以≤200℃/h的加热速度升温至回火温度；冷却方式为，以加热炉≤200℃/h降温至400℃，出炉空冷；回火温度及保温时间见热处理工序卡。
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