CN102284671B - 高钢级大口径厚壁三通制造工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种高钢级大口径厚壁三通制造工艺方法，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。其工艺步骤是：1)材料检测；2)下料；3)钢管的预制；4)坯料的加热；5)压制；6)拔口；7)调质；8)内、外表面处理；9)无损探伤；10)坡口；11)坡口探伤；12)外观检测；13)标识。本发明生产的三通机械性能稳定，生产效率高，劳动强度降低。

Description

高钢级大口径厚壁三通制造工艺方法

技术领域

本发明是一种高钢级大口径厚壁三通制造工艺方法，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。

背景技术

应用高压、大口径、厚壁三通是今后输油气管道工程管用三通产品的发展趋势。目前，我国的石油管道建设中对高钢级、大口径、厚壁三通的工业化产品制造技术一直缺乏系统性研究，三通的自动化焊接及调质后机械性能的存在不稳定性，而传统的手工焊接不仅效率低，而且劳动强度比较大。

发明内容

本发明的目的是发明一种机械性能稳定、效率高的高钢级大口径厚壁三通制造工艺方法。

本工艺通过对三通用钢板成分分析研究，三通焊接工艺及三通热处理后性能分析，确定焊材选取、焊接工艺参数及热处理工艺，使成形和热处理后三通的机械性能和金相组织满足标准要求。

1.选取合适焊材及合理焊接工艺；

2.采取多次淬火的热处理工艺。

三通制造主要工艺步骤(见图1)：

1)材料检测

原材料进厂进行材料复验，建设专用超声探伤和磁粉检测区，作为生产用料的前端；通过人工探伤，检测钢管、钢板缺陷，监控原材料质量、并作记录；

2)下料

根据产品及工艺要求，按工艺图纸在钢板或钢管上画线、切割下料，选用数控切割机或锯床切割；设计专用切割生产区，保证材料下料的准确；

3)钢管的预制

根据工艺要求，在滚板机上将钢板滚成圆筒形状，并利用埋弧自动焊进行在接口处进行纵缝焊接，较圆后形成制造三通的坯料；

4)坯料的加热

将坯料平稳送入加热炉，采用燃气加热炉加热，温度设置为900℃，根据不同规格的三通定制相应的保温时间；

5)压制

压制过程属于核心工序，工艺要求严格，用压力机和内外模具配合进行，通过持续压进，压力机始锻温度≥800℃，终锻温度≥700℃，压制速度≤15mm/s，保证成型尺寸和质量；

6)拔口

压制成型的三通半成品，去除支口的蘑菇头，用专用芯模及配套拔口装备拔出支管成型；

7)调质

三通制造过程中，调质是重要的环节，对于WPHY系列三通尤为重要；淬火时加热炉以≤200℃/h升温速度升温至淬火温度，达到相应保温时间后，出炉冷却，采用水冷冷却方式；回火时炉温大于400℃后，以≤200℃/h的加热速度升温至回火温度，达到相应保温时间后，加热炉以≤200℃/h降温至400℃，然后出炉空冷。本工艺采用多次淬火的热处理工艺，以满足三通调质后三通的机械性能符合标准要求；

8)内、外表面处理

由于热成型三通内外壁存在较厚的氧化皮，需对表面进行表面处理；处理等级达到Sa 3.2级；

9)无损探伤

对三通管体进行磁粉探伤和超声探伤；对焊缝进行射线探伤；探伤部位及形式按用户提供的标准进行；

10)坡口

对三通主管及支管管口进行坡口，以保证其与管线对焊；

11)坡口探伤

对坡口处采用磁粉探伤，保证其满足要求；

12)外观检测

按标准要求对三通外观进行检测，确保无内外光滑无结疤、划痕、重皮，焊瘤飞溅、摔坑等缺陷；

13)标识

在三通外表面，管件中心易观察部位对三通主要参数进行标识。

本发明生产的三通机械性能稳定，生产效率高，劳动强度降低。

附图说明

图1高钢级、大口径、厚壁三通制造工艺流程图

具体实施方式

实施例：本例是生产WPHY80材质，规格为DN1200×DN1200×DN1000，壁厚

52mm三通的试验工艺方法。

三通制造主要工艺步骤(见图1)：

1)材料检测

原材料进厂应进行材料复验，建设专用超声探伤和磁粉检测区，作为生产用料的前端；通过人工探伤，检测钢管、钢板缺陷，监控原材料质量，并作记录；

2)下料

根据产品及工艺要求，下料尺寸为Φ1441×2000，按工艺图纸在钢板或钢管上画线、切割下料，选用数控切割机或锯床切割；设计专用切割生产区，保证材料下料的准确；

3)钢管的预制

根据工艺要求，在滚板机上将钢板滚成园筒形状，并利用埋弧自动焊进行在接口处进行纵缝焊接，校圆后形成制造三通的坯料；

4)坯料的加热

将坯料平稳送入加热炉，采用燃气加热炉加热，温度范围在900℃，保温时间为40min；

5)压制

压制过程属于核心工序，工艺要求严格，用压力机和内外模具配合进行，压力机始锻温度≥800℃，终锻温度≥700℃，压制速度≤15mm/s，通过持续压进，。保证成型尺寸和质量，保证工序稳定进行；

6)拔口

压制成型的三通半成品，对支口的鼓包处进行开孔，开孔尺寸为857×612，用专用芯模及配套拔口装备拔出支管成型；

7)调质

三通制造过程中，调质是重要的环节，对于WPHY系列三通尤为重要。主要要求是升温快，稳定控制温差小；根据不同材料的热处理要求，对三通进行调质处理；本工艺采用多次淬火的热处理工艺，以满足三通调质后三通的机械性能符合标准要求，淬火时加热炉设定温度为930℃，以加热炉≤200℃/h升温速度升温至淬火温度，保温时间为90min，达到保温时间后采用水冷方式进行淬火，回火时加热炉设定温度为660℃，炉温大于400℃后，以≤200℃/h的加热速度升温至回火温度，保温时间为130min，达到保温时间后，加热炉以≤200℃/h降温至400℃后，出炉空冷；

8)内、外表面处理

由于热成型三通内外壁存在较厚的氧化皮，需对表面进行表面处理；处理等级达到Sa 3.2级；

9)无损探伤

对三通管体进行磁粉探伤和超声探伤；对焊缝进行射线探伤；探伤部位及形式按用户提供的标准进行；

10)坡口

对三通主管及支管管口进行坡口，以保证其与管线对焊；

11)坡口探伤

对坡口处采用磁粉探伤，保证其满足要求；

12)外观检测

按标准要求对三通外观进行检测，确保无内外光滑无结疤、划痕、重皮，焊瘤飞溅、摔坑等缺陷；

13)标识

在三通外表面，管件中心易观察部位对三通主要参数进行标识。

经多次试验，以上自动焊接工艺及热处理工艺均能满足成形和热处理后三通的机械性能和金相组织标准要求。

Claims (1)

1.一种高钢级大口径厚壁三通制造工艺方法，其特征在于其工艺步骤是：

1)材料检测

原材料进厂进行材料复验，建设专用超声探伤和磁粉检测区，作为生产用料的前端；通过人工探伤，检测钢管、钢板缺陷，监控原材料质量、并作记录；

2)下料

根据产品及工艺要求，按工艺图纸在钢板或钢管上画线、切割下料，选用数控切割机或锯床切割；设计专用切割生产区，保证材料下料的准确；

3)钢管的预制

根据工艺要求，在滚板机上将钢板滚成圆筒形状，并利用埋弧自动焊进行在接口处进行纵缝焊接，较圆后形成制造三通的坯料；

4)坯料的加热

将坯料平稳送入加热炉，采用燃气加热炉加热，温度设置为900℃，根据不同规格的三通定制相应的保温时间；

5)压制

压制工艺要求严格，用压力机和内外模具配合进行，通过持续压进，压力机始锻温度≥800℃，终锻温度≥700℃，压制速度≤15mm/s，保证成型尺寸和质量；

6)拔口

压制成型的三通半成品，去除支口的蘑菇头，用专用芯模及配套拔口装备拔出支管成型；

7)调质

淬火时加热炉以≤200℃/h升温速度升温至淬火温度，达到相应保温时间后，出炉冷却，采用水冷冷却方式；回火时炉温大于400℃后，以≤200℃/h的加热速度升温至回火温度，达到相应保温时间后，加热炉以≤200℃/h降温至400℃，然后出炉空冷；本工艺采用多次淬火的热处理工艺，以满足三通调质后三通的机械性能符合标准要求；

8)内、外表面处理

对三通内外壁存在较厚的氧化皮进行表面处理；处理等级达到Sa3.2级；

9)无损探伤

对三通管体进行磁粉探伤和超声探伤；对焊缝进行射线探伤；探伤部位及形式按用户提供的标准进行；

10)坡口

对三通主管及支管管口进行坡口，以保证其与管线对焊；

11)坡口探伤

对坡口处采用磁粉探伤，保证其满足要求；

12)外观检测

按标准要求对三通外观进行检测，确保无内外光滑无结疤、划痕、重皮，焊瘤飞溅、摔坑等缺陷；

13)标识

在三通外表面，管件中心易观察部位对三通主要参数进行标识。

Images