CN102139438B

CN102139438B - X100钢板制热压三通制造工艺

Info

Publication number: CN102139438B
Application number: CN 201110069653
Authority: CN
Inventors: 韩连新; 祭立柱; 赵伟星
Original assignee: HEBEI CANGZHOU HENGTONG PIPE FITTINGS MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: Hebei Hengtong Pipe Fittings Group Co., Ltd.
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2031-03-23
Also published as: CN102139438A

Abstract

本发明公开了一种X100钢板制热压三通制造工艺，其采取以下步骤：(1)对原材料化学成分进行设计，选择适宜的X100级钢板；(2)下料：把原材料按设计尺寸割成矩形坯料；(3)卷筒：将钢板卷制成计划直径的筒形坯料；(4)焊接：采用与母材匹配的焊接材料对筒形坯管的纵缝进行焊接；(5)热压成型；(6)整形、平口、尺寸检测；(7)热处理；(8)性能检测、表面清理、无损检测、端部机加工；(9)成品检测。本发明通过选择多元化低碳微合金成分，使材料具有较细晶粒度、较高强度、较低的焊接裂纹敏感系数。选取与母材匹配的焊接材料，得到了良好强韧性的熔敷金属。通过对加热成型及热处理工序温度的控制，形成了极细的贝氏体组织，得到符合标准且适合与干线管道对接的高质量三通成品。

Description

X100钢板制热压三通制造工艺

技术领域

本发明属于一种三通的加工方法，具体地是一种X100级钢板制热压三通的工艺方法。

背景技术

当前，天然气这种清洁能源的需求在全球范围内持续增长，天然气管道已形成全球互联化，输气工程建设也进入了高峰期。为了提高输送效率降低铺设管线的费用，高钢级X系列管线钢成为主要用钢，逐步提高钢材级别成为主导思路。近十年来管线钢系列钢管和管配件的级别已逐步提高到X80钢级并被广泛应用。依据成功的应用实例和制作经验基础，国内外对X100钢级干线用管已初步试制成功，但是，与之相配套使用必不可少的重要管配件X100三通尚未有成功个例，对X100钢级三通的研制开发是管道建设的历史使命。但是由X80直接跨越到X100钢级也具有很大的技术难度。首先，在保证产品具有良好的现场焊接性能的前提下，要想得到790Mpa级高强度和较高的抗低温冲击韧性，仍需走低碳微合金化成分设计思路。只能靠提高各合金元素的含量和科学的控轧工艺来实现，而其势必会影响产品在巻制、焊接、成型等各个工序的加工难度，用以往较低钢级的制造工艺无法实现产品的各项性能指标。

发明内容

本发明之目的，在于克服现有技术上述之不足，提供一种X100级钢板制热压厚壁三通的工艺方法，其能够达到标准规定的要求。

为了达到上述之目的，本发明采取以下工艺方法：

1.结合干线母管的化学成分并根据管件生产工艺特性，对原材料化学成分进行设计，选择适宜的X100级钢板，其CEpcm≤0.25％，C含量控制在0.07-0.10％，Mn含量为0.8-2.0％，Si含量为≤0.35％，Cr含量为≤0.04％，Mo含量为≤0.35％，V含量为≤0.08％，Ni含量为≤0.5％，Nb含量为0.054％，Cu含量为≤0.50％，其晶粒度控在11级以上；

2.下料：把原材料按设计尺寸割成矩形坯料；

3.卷筒：将钢板卷制成计划直径的筒形坯料；

4.焊接：采用与母材匹配的焊接材料对筒形坯管的纵缝进行焊接，控制焊接预热温度为200℃±10℃，层间温度≤200℃，并控制焊接电流≤180A，采用多道多层方法，控制焊接速度≥18cm/min，保证热输入量≤20KJ/cm；

5.热压成型：加热温度≤920℃，管坯每道次再加热入炉温度控制在600℃以下；

6.整形、平口、尺寸检测；

7.热处理：按标准均匀装炉，使焊缝处于水平位置，严格控制热处理工艺，尽量提高淬火时的冷却速度，以得到级别较高的晶粒度；

8.性能检测、表面清理、无损检测、端部机加工；

9.成品检测。

本发明采用上述工艺方法具有以下效果：一是对原材料化学成分进行优化设计，通过选择多元化低碳微合金成分，使材料具有较细晶粒度、较高强度、较低的焊接裂纹敏感系数，加大了在加工过程中因多次加热而造成晶粒度和强度的损失余量，保证了焊接材料及焊接工艺的可行性。二是通过对焊接材料的优化选取，得到了与母材匹配的焊接材料，并严格控制焊接时的热输入量，得到了具有良好强韧性的熔敷金属，解决了焊缝和热影响区软化和脆化组织形成的难题。三是通过对加热成型及热处理工序的严格控制，使材料在所有受热工序中处于合适的温度范围内，合理的加热工艺限制了材料晶体组织的破坏和粗大，最终热处理后所有微量元素完全固溶于晶体内，形成了极细的贝氏体组织，使成品母材和焊缝的表面与心部性能均匀一致，从而得到符合标准且适合与干线管道对接的高质量三通成品。

具体实施方式

下面结合实施例详细介绍本发明。

实施例：本发明采取以下的工艺：

1.对原材料化学成分进行设计，选择适宜的X100级钢板，其碳当量Pcm0.23％，C含量0.083％，Mn含量为1.86％，Si含量为0.254％，Cr含量为0.032％，Mo含量为0.232％，V含量为0.01％，Ni含量为0.395％，Nb含量为0.054％，Cu含量为0.358％，P含量为0.007％，S含量为0.001％，其晶粒度为12级；

2.下料：把原材料按设计尺寸割成矩形坯料；

3.卷筒：利用大型卷管机将钢板卷制成计划直径的筒形坯料；

4.焊接：采用与母材匹配的焊接材料(钢级为760Mpa级)对筒形坯管的纵缝进行焊接。控制焊接预热温度为200℃±10℃，层间温度≤200℃，并控制焊接电流≤180A，采用多道多层方法，控制焊接速度≥18cm/min，保证热输入量≤20KJ/cm；

5.热压成型：加热温度≤920℃，管坯每道次再加热入炉温度控制在600℃以下。

6.整形、平口、尺寸检测。

7.热处理：按标准均匀装炉，使焊缝处于水平位置，严格控制热处理工艺，尽量提高淬火时的冷却速度达到500℃/min，以得到级别≥11级的晶粒度；

8.性能检测、表面清理、无损检测、端部机加工。

9.成品检测。

本发明工艺中，在保证焊接金属充分融合的前提下，降低焊接电流，提高焊接速度，限制热输入量，为成品提供了性能一致的坯管；严格控制了所有对产品有热量输入的加工工序，在工艺范围内选用下限温度执行尽量提高加热速度，并尽量提高淬火时的降温速度，有效的控制了金属晶体结构这一体现钢材性能的主要指标，最终获得了符合油气输送管道工程用管件技术条件要求的产品。

Claims

1.一种X100钢板制热压三通制造工艺，其特征在于它采取以下步骤：

(1)结合干线母管的化学成分并根据管件生产工艺特性，对原材料化学成分进行设计，选择适宜的X100级钢板，其CEpcm≤0.25％，C含量控制在0.07～0.10％，Mn含量为1.86～2.0％，Si含量为0.254~0.35％，Cr含量为0.032~0.04％，Mo含量为≤0.35％，V含量为≤0.08％，Ni含量为≤0.5％，Nb含量为0.054％，Cu含量为0.358～0.50％，其晶粒度控在11级以上；

(2)下料：把原材料按设计尺寸割成矩形坯料；

(3)卷筒：将钢板卷制成计划直径的筒形坯料；

(4)焊接：采用与母材匹配的焊接材料对筒形坯管的纵缝进行焊接，控制焊接预热温度为200℃±10℃，层间温度≤200℃，并控制焊接电流≤180A，采用多道多层方法，控制焊接速度≥18cm/min，保证热输入量≤20KJ/cm；

(5)热压成型：加热温度≤920℃，管坯每道次再加热入炉温度控制在600℃以下；

(6)整形、平口、尺寸检测；

(7)热处理：按标准均匀装炉，使焊缝处于水平位置，淬火时的冷却速度达到500℃/min；

(8)性能检测、表面清理、无损检测、端部机加工；

(9)成品检测。