CN106956108A - 一种焊管生产工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊管生产工艺方法，其技术方案要点是包括依次包括进料，材料复验，划线，下料，材质、几何尺寸检验，倒坡口，标识，卷制成型，成型检验，坡口清理，对接定位，焊前检验，焊接，焊缝外观检测，整形，表面修磨，表面质量、外形检验，焊缝无损检测，表面处理，成品验收，标识包装入库，质保文件资料制作，所述倒坡口步骤将坡口设置成X形坡口，所述X形坡口上设有开设有若干凹槽，与凹槽底面设有横槽，所述焊前检验与焊接之间增加预热工序，所述焊接与焊缝外观检验之间增加热处理工序，所述焊缝无损检测依次包括磁粉探伤检测、超声波探伤检测、射线探伤检测。这种焊管生产工艺方法可以提高焊缝处的焊接质量与焊接管道的强度。

Description

一种焊管生产工艺方法

技术领域

本发明涉及一种焊管生产技术领域，更具体地说，它涉及一种焊管生产工艺方法。

背景技术

焊接钢管也称焊管，是用钢板或带钢经过卷曲成型后焊接制成的钢管，一般定尺6米。焊接钢管生产工艺简单，生产效率高，品种规格多，设备投资少，但一般强度低于无缝钢管。

焊接钢管在焊缝处的强度较低，在焊接的过程中会存在焊接不到位或者不完全的情况，并且在焊接完成后对焊缝出的保养与检测不完全，从而导致焊接钢管的强度降低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种焊管生产工艺方法，其优点在于提高了焊缝处的焊接质量。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种焊管生产工艺方法，依次包括进料，材料复验，划线，下料，材质、几何尺寸检验，倒坡口，标识，卷制成型，成型检验，坡口清理，对接定位，焊前检验，焊接，焊缝外观检测，整形，表面修磨，表面质量、外形检验，焊缝无损检测，表面处理，成品验收，标识包装入库，质保文件资料制作，所述倒坡口步骤将坡口设置成X形坡口，所述X形坡口上设有开设有若干凹槽，与凹槽底面设有横槽，所述焊前检验与焊接之间增加预热工序，所述焊接与焊缝外观检验之间增加热处理工序，所述焊缝无损检测依次包括磁粉探伤检测、超声波探伤检测、射线探伤检测。

通过采用上述技术方案，倒坡口是为了在焊接是能顺利形成焊池并顺利排出焊渣，增加的凹槽与横槽增加了焊接的连接面积，提高焊缝的连接强度，在完成焊接前的预热工序与焊接后的热处理工作，进一步的提高了焊接的质量，通过对焊缝处进行探伤检测，进一步的检验了焊接的质量，提高了焊接的质量，从而提高了焊接管件的强度。

本发明进一步设置为：所述的凹槽与横槽均由电钻在坡口的表面加工而成，

具体加工步骤如下：

步骤1：根据管厚选取钻头，钻头直径为管壁厚度的二分之一；

步骤2：使用电钻在坡口表面进行点钻工作；

步骤3：进行凹槽加工，将钻头的轴线与管道的轴线平行设置进行钻孔工作；

步骤4：换钻头，选用钻头直径为步骤1中钻头直径的二分之一；

步骤5：进行横槽加工，将钻头的轴线与管道的轴线呈30~45度设置，在凹槽的侧壁进行横槽加工；

步骤6：清理凹槽与横槽内的钻孔残料。

通过采用上述技术方案，使用直径合理的钻头加工凹槽和横槽，减小凹槽和横槽在加工的过程中造成管壁出现受损的情况，在保证了焊缝质量的同时，减小管壁出现贯穿损坏的情况。

本发明进一步设置为：所述的预热工序的温度控制在150~400℃。

通过采用上述技术方案，预热能降低焊后冷却速度，有利于降低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生冷裂纹，针对不同厚度以及含碳量不同的管壁，对应不同的预热温度，有利于提高焊缝的质量。

本发明进一步设置为：所述的热处理工序依次包括消除应力回火和保温。

通过采用上述技术方案，可以消除焊接产生的热应力、均匀焊缝和热影响区的组织、细化焊缝和热影响区的晶粒、排除焊缝在焊接过程中产生的氢脆、通过热处理可以使焊缝金属与母材金属更好的融合。

本发明进一步设置为：所述的消除应力回火的温度控制在600~650℃，时间控制在1~2小时。

通过采用上述技术方案，可以消除内应力，减小变形、开裂的倾向，特别是对于大厚度管壁、高刚性结构。

本发明进一步设置为：所述的热处理工序为保温的温度控制在200~350℃，时间控制在2~6小时。

通过采用上述技术方案，可以减缓管件的冷却速度，增加塑性、韧性，并减小淬硬倾向，消除接头内的扩散氢。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、提高了焊缝处的焊接质量；

2、提高了焊接管道的强度。

附图说明

图1为焊管生产工艺方法的工艺流程图；

图2为X坡口的结构示意图。

附图标记：1、凹槽；2、横槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：一种焊管生产工艺方法，如图1所示，根据实际需要的管道性能指标以及尺寸等参数，选择合适的材料，确定好制作管件材料的后，采购回来的材料需要对材料的力学性能进行检测，通过材料复验的程序，判断材料是否能用于管件的加工制作。完成对材料的检测工作之后，参照加工成型后的管道尺寸，计算得出需要使用材料的面积，使用标记笔在材料用轮廓线画出来，操作者对着轮廓线进行下料的工作，从整块的材料上截去下来的材料，再次对材质进一步的检测，从而有利于后期成型的管道质量达到要求的性能和标准，在对材质进行检测的时候，同时也会对下料的几何尺寸进行检测工作，确保了管道的尺寸符合最初设计的要求，减小了管道在成型后出现尺寸的误差。

从材料板上截取出来的板材需要卷制成型，形成管道初步的形状，为了方便后期的进行有效的焊接工作，需要将后期焊接的出的边部进行倒坡口的工作，为了提高焊接的质量，使用X形坡口，X形坡口为双面坡口，较薄和较厚的坡口均可以适用，同时双面坡口尤其适用于较厚的板材，采用双面焊接提高了焊接的强度，同时太厚的板材在对焊缝进行质量检测时，不能很好的穿透，采用双面坡口，分两次进行检测，有利于提高检测的准确性，提高了焊接质量的把控，从而提高了管件的焊接质量。

为了进一步的提高管件的焊接质量，提高焊接的面积，在坡口的表面设有若干的凹槽1，在凹槽1的内部设有若干横槽2，完成横槽2的加工后再加工横槽2，凹槽1与横槽2的具体加工步骤为：

步骤1：根据管厚选取钻头，钻头直径为管壁厚度的二分之一；在加工不同管件的时候，选用的板材的厚度不同，此时对应的横槽2的截面积也不相同，选用管壁厚度的二分之一的钻头加工凹槽1，避免了凹槽1过大影响管件的刚度或者凹槽1过小影响焊接工作；

步骤2：使用电钻在坡口表面进行点钻工作；坡口有一定的倾斜角度，在斜面上直接进行钻孔工作会会出现滑偏的情况，那样不但凹槽1没有加工成形，还会对后期成型的管件的表面造成损伤；

步骤3：进行凹槽1加工，为了有效的提高凹槽1加工的质量，同时减小凹槽1在加工的过程造成管壁的损伤，将钻头的轴线与管道的轴线平行设置，对准步骤2中点钻形成的坑槽进行钻孔工作，提高了凹槽1加工的准确性；

步骤4：换钻头，选用钻头直径为步骤1中钻头直径的二分之一，完成凹槽1加工后，更换加工横槽2的钻头，横槽2位于凹槽1的内壁上，较小的钻头有利于伸入凹槽1内部进行横槽2的加工，提高了横槽2加工的准确性；

步骤5：进行横槽2加工，将钻头的轴线与管道的轴线呈30~45度设置，在凹槽1的侧壁进行横槽2加工，在横槽2加工成形的同时也减小了钻头对坡口造成损坏的情况；

步骤6：清理凹槽1与横槽2内的钻孔残料，避免了加工凹槽1和横槽2有余料的残留，影响后期的焊接工作，提高了焊接的质量。

在完成倒坡口的工作之后，根据实际需求在板材上标记出加工成型后的管件尺寸标识，方便了操作者在后期可以准确地了解到每块板材对应成型管件的尺寸。操作者将带有标识的板材运送到卷板机处，通过卷板机将板材初步的加工成管件的形状，实现管件的初步卷制成型。初步卷制成型的管件经过成型检验，判断在后期的焊接加工过程中成型的管件是否符合加工尺寸的要求。初步成型的管件符合加工要求的尺寸后，操作者对坡口进行清理的工作，坡口清理工作进一步减小凹槽1或者横槽2内钻屑的残留，以及避免了破口表面有凸起毛刺从而影响焊接工作的进行。坡口清理工序完成后，将需要焊接进行焊接的表面进行对接定位工作，有效的保证了焊接工作的准确性，避免管件在焊接处出现歪斜、凸起或者凹陷的情况，提高了焊接管件的质量。

在进行焊接工作前，操作者需要对管件对初步卷制成型的管件进行进一步的检验工作，检查待焊接的初步成型的管件的各项指标是否符合焊接以及后期管件成型的标准，符合焊接的标准后才可以进行焊接工作。在焊接工作之前增加预热工序，将预热工序的温度控制在150~400℃；预热能降低焊后冷却速度，有利于降低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生冷裂纹，针对不同厚度以及含碳量不同的管壁，对应不同的预热温度，通常，35和45钢的预热温度为150～250℃。含碳量再高或者因厚度和刚度很大，裂纹倾向大时，可将预热温度提高至250～400℃，有利于提高焊缝的质量。

为了进一步的提高焊接的质量，以及提高焊接管件的质量，在焊接过后增加热处理工序，依次包括了消除应力回火和保温，将消除应力回火的温度控制在600~650℃，时间控制在1~2小时，可以消除内应力，减小变形、开裂的倾向，特别是对于大厚度管壁、高刚性结构，之后进行保温工作，保温的温度控制在200~350℃，时间控制在2~6小时，达到减缓管件的冷却速度，增加塑性、韧性，并减小淬硬倾向，消除接头内的扩散氢的效果。综上所述，热处理工序可以消除焊接产生的热应力、均匀焊缝和热影响区的组织、细化焊缝和热影响区的晶粒、排除焊缝在焊接过程中产生的氢脆、使焊缝金属与母材金属更好的融合，有效的提高了焊接的质量，从而有利于提高焊接管件的刚度。

在完成热处理工序待管件冷却后，对焊缝的外观进行检测工作，并且对管件实现进一步的整形工作，使得管件的几何尺寸符合加工后的标准。管件在外观方面也有一定的标准要求，通过对管件的表面进行修磨工作，使得焊缝与管件的表面处达到干净光滑符合表面质量、外形的要求。完成上述步骤后，还需对管件整体的外形进行检验，避免管件局部出现凹坑或者凸起的情况，有利于提高管件整体结构的稳定性。

管件的表面以及外形符合标准之后，为了保证焊缝处的连接强度以及管件的刚度，操作者会对焊缝进行无损检测的工序。焊缝无损检测的工序依次包括磁粉探伤检测、超声波探伤检测、射线探伤检测；磁粉探伤是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处缺陷的一种无损检测方法。将钢铁等磁性材料制作的工件予以磁化，利用其缺陷部位的漏磁能吸附磁粉的特征，依磁粉分布显示被探测物件表面缺陷和近表面缺陷的探伤方法。该探伤方法可以简便、直观表面的缺陷。

完成对焊缝表面的探伤检测的工作后，使用超声波探伤检测，最常用的为纵波、横波和表面波。用纵波可探测焊缝中所存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷；用横波可探测管材中的焊缝中的气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺陷；用表面波可以探测形状焊缝的表面缺陷，进一步的提高对焊缝质量的把控。

完成超声波探伤检测的工作后，再进行射线探伤检测，一般使用的是X射线探伤或γ射线探伤，对焊缝中可能产生的缺陷，如气孔、针孔、夹杂、疏松、裂纹、偏析、未焊透和熔合不足等，再次的检测。通过多次的探伤检测，提高了对焊缝无损检测的准确性，有助于对焊接管件的质量保证。

在完成焊缝无损检测的工作之后，对整个管件的表面进行再次处理，提高管件的整体外观，最后质检人员需要对管件进行最后一步的成品验收工作，对成品焊接管件再次质量验收，提高焊接管件的质量保证，完成成品验收的工作之后标识入库，并且完成质保文件资料的制作。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种焊管生产工艺方法，其特征是：依次包括进料，材料复验，划线，下料，材质、几何尺寸检验，倒坡口，标识，卷制成型，成型检验，坡口清理，对接定位，焊前检验，焊接，焊缝外观检测，整形，表面修磨，表面质量、外形检验，焊缝无损检测，表面处理，成品验收，标识包装入库，质保文件资料制作，所述倒坡口步骤将坡口设置成X形坡口，所述X形坡口上设有开设有若干凹槽（1），与凹槽（1）底面设有横槽（2），所述焊前检验与焊接之间增加预热工序，所述焊接与焊缝外观检验之间增加热处理工序，所述焊缝无损检测依次包括磁粉探伤检测、超声波探伤检测、射线探伤检测。

2.根据权利要求1所述的一种焊管生产工艺方法，其特征是：所述凹槽（1）与横槽（2）均由电钻在坡口的表面加工而成，

具体加工步骤如下：

步骤1：根据管厚选取钻头，钻头直径为管壁厚度的二分之一；

步骤2：使用电钻在坡口表面进行点钻工作；

步骤3：进行凹槽（1）加工，将钻头的轴线与管道的轴线平行设置进行钻孔工作；

步骤4：换钻头，选用钻头直径为步骤1中钻头直径的二分之一；

步骤5：进行横槽（2）加工，将钻头的轴线与管道的轴线呈30~45度设置，在凹槽（1）的侧壁进行横槽（2）加工；

步骤6：清理凹槽（1）与横槽（2）内的钻孔残料。

3.根据权利要求1所述的一种焊管生产工艺方法，其特征是：所述预热工序的温度控制在150~400℃。

4.根据权利要求1所述的一种焊管生产工艺方法，其特征是：所述热处理工序依次包括消除应力回火和保温。

5.根据权利要求4所述的一种焊管生产工艺方法，其特征是：所述消除应力回火的温度控制在600~650℃，时间控制在1~2小时。

6.根据权利要求5所述的一种焊管生产工艺方法，其特征是：所述热处理工序为保温的温度控制在200~350℃，时间控制在2~6小时。