CN110055396A - 一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法 - Google Patents

一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110055396A
CN110055396A CN201910346074.3A CN201910346074A CN110055396A CN 110055396 A CN110055396 A CN 110055396A CN 201910346074 A CN201910346074 A CN 201910346074A CN 110055396 A CN110055396 A CN 110055396A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
steel pipe
hfi
cooling means
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910346074.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110055396B (zh
Inventor
惠亚军
周杰
陈斌
于红河
田志红
崔阳
吴科敏
冯宝卓
肖宝亮
刘锟
关平
周娜
徐伟
王丽萍
崔德涛
李晓林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tonggang Jilin Welded Pipe Co Ltd
Shougang Group Co Ltd
Original Assignee
Tonggang Jilin Welded Pipe Co Ltd
Shougang Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tonggang Jilin Welded Pipe Co Ltd, Shougang Group Co Ltd filed Critical Tonggang Jilin Welded Pipe Co Ltd
Priority to CN201910346074.3A priority Critical patent/CN110055396B/zh
Publication of CN110055396A publication Critical patent/CN110055396A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110055396B publication Critical patent/CN110055396B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
    • C21D11/005—Process control or regulation for heat treatments for cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
    • C21D9/505—Cooling thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002—Bainite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005—Ferrite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，属于焊接钢管技术领域；本发明通过水冷并控制冷却速度为15‑30℃/s，达到控制所述焊接钢管焊缝金相组织的形成，所述金相组织包括粒状贝氏体和/或板条贝氏体和铁素体，实现焊缝组织精细控制，消除热影响区软化，解决高频感应焊管压扁实验开裂问题；本发明方法冷却得到的高频感应焊管，可通过1/2直径压扁检验实验，在焊缝正反压时，焊缝表现出优异的变形能力。

Description

一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法
技术领域
本发明涉及一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，属于焊接钢管技术领域。
背景技术
随着经济发展，环境污染等问题日益严重，环保措施和政策越来越多。尤其是近些年电动汽车及混合动力汽车的快速发展，符合绿色低碳的环保理念。然而电池作为电动汽车和混合动力汽车的最为重要的能量来源，目前发展还不算成熟，电动汽车的续航能力主要由车身重量决定。新能源客车车身骨架焊管约占总重量的1/3左右，主要采用无缝钢管制造，近年来逐渐被高强度高频焊接钢管所代替，已达到轻量化目的。车身轻量化的同时，必须要保障足够高的安全性，一般对于客车、校车等大型汽车，侧翻是其最主要的事故形式，车身骨架是在侧翻碰撞过程中最主要受力部件，其强度和刚度越大，越能保护车内生存空间不被车身部件侵入，安全性越高。
为了保证高品质焊管，一般焊管出厂前都将进行1/2直径或者对角线 l/2压扁实验，但在压扁过程中经常出现焊缝开裂问题。高频感应焊接的主要工艺参数有焊接热输入量、焊接压力、焊接速度、开口角大小、感应圈的位置与大小、阻抗器的位置，这些参数对提高高频焊管产品质量与生产效率有较大的影响，但在生产中焊接后焊管的冷却工艺往往被忽略；焊接接头由焊缝熔合区、热影响区和母材金属组成的整体，焊缝一般情况下为粗大的魏氏组织，热影响区为粗大的铁素体组织，再过渡到再结晶细化铁素体组织，母材为铁素体与珠光体的混合组织，焊接热影响区往往是性能最为薄弱的部分，也是压扁开裂问题的多发区域。
目前，高频感应焊接钢管的焊后冷却主要采用空冷的方式，这样存在无法对焊缝金相组织的形成进行精确的控制，导致后期进行压扁实验时，易造成开裂的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，可解决高频感应焊接钢管在压扁中的开裂问题。
本发明提供一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，所述方法通过水冷并控制冷却速度为15-30℃/s，获得期望的焊接钢管焊缝金相组织。
进一步的，所述水冷是通过在高频感应焊接去毛刺装置后侧10-20cm位置处，安装水管，通水进行冷却。
进一步的，所述水管为1.3根。
进一步的，所述水管直径为9.11mm，所述通水水压为1.3.1.7MPa，所述通水水流量为0.2-0.3m3/h。
进一步的，所述焊缝金相组织包括焊缝中心组织和/或热影响区组织。
进一步的，所述焊缝中心组织包括粒状贝氏体和/或板条贝氏体。
进一步的，所述板条贝氏体质量百分含量≤10％。
进一步的，所述热影响区组织包括粒状贝氏体和铁素体。
进一步的，所述粒状贝氏体质量百分含量≥20％。
相比于现有技术，本发明具有以下优点：
1、本发明通过控制焊缝金相组织组成，并通过水冷且控制冷却速度，实现焊缝组织精细控制，消除热影响区软化，解决高频感应焊管压扁实验开裂问题。
2、本发明方法冷却得到的高频感应焊管，可通过压扁检验实验，在焊缝正反压时，焊缝表现出优异的变形能力。
说明书附图
图1为2.5mm 500MPa级焊管焊缝组织图。
图2为2.5mm 500MPa级焊管热影响区组织图。
图3为2.5mm 500MPa级焊管压扁实验后焊管形貌。
图4为2.5mm 500MPa级焊管焊接接头硬度分布。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明提供一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，所述方法通过水冷并控制冷却速度为15-30℃/s，获得期望的焊接钢管焊缝金相组织。
其中，所述水冷是通过在高频感应焊接去毛刺装置后侧10-20cm位置处，安装水管，通水进行冷却。
其中，所述水管为1-3根。
其中，所述焊缝金相组织包括焊缝中心组织和/或热影响区组织。
其中，所述焊缝中心组织包括粒状贝氏体和/或板条贝氏体。
其中，所述板条贝氏体质量百分含量≤10％。
其中，所述热影响区组织包括粒状贝氏体和铁素体。
其中，所述粒状贝氏体质量百分含量≥20％。
其中，所述冷却速度为15-30℃/s。
实施例1
钢种：500MPa级高强焊管；
母材组织：铁素体+珠光体；
焊管壁厚：2.5mm；
水冷装置距离去毛刺装置距离：20cm；
水冷装置冷却水管根数：1根；
通过本发明实施例1所得焊管焊接接头组织检验如图1、2所示。焊缝组织由粒状贝氏体组织，存在10％以下的板条贝氏体组织；热影响区组织有铁素体与粒状贝氏体组织组成，铁素体组织细小。1/2直径压扁检验实验通过，焊缝正反压时，焊缝表现出优异的变形能力，如图3所示。焊接接头硬度分布图如图4所示。
实施例2
钢种：235MPa级普通焊管；
母材组织：铁素体+珠光体；
焊管壁厚：4.0mm；
水冷装置距离去毛刺装置距离：15cm；
水冷装置冷却水管根数：2根；
通过本发明实施例2所得焊管，焊缝组织以粒状贝氏体为主，存在5％以下的板条贝氏体，热影响区组织由细小的铁素体组织为主，存在25％左右的粒状贝氏体组织。1/2直径压扁检验实验通过，焊缝正反压时，焊缝表现出优异的变形能力。
实施例3
钢种：235MPa级普通焊管；
母材组织：铁素体+珠光体；
焊管壁厚：4.0mm；
水冷装置距离去毛刺装置距离：10cm；
水冷装置冷却水管根数：3根；
通过本发明实施例3所得焊管，焊缝组织以粒状贝氏体为主，存在7％以下的板条贝氏体，热影响区组织由细小的铁素体组织为主，存在28％左右的粒状贝氏体组织。1/2直径压扁检验实验通过，焊缝正反压时，焊缝表现出优异的变形能力。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法，其特征在于，所述方法通过水冷并控制冷却速度为15-30℃/s，获得期望的焊接钢管焊缝金相组织。
2.根据权利要求1所述的高频感应焊接钢管焊后冷却方法，其特征在于，所述水冷是通过在高频感应焊接去毛刺装置后侧10-20cm位置处，安装水管，通水进行冷却。
3.根据权利要求2所述的高频感应焊接钢管焊后冷却方法，其特征在于，所述水管为1-3根。
4.根据权利要求2或3所述的高频感应焊接钢管焊后冷却方法，其特征在于，所述水管直径为9-11mm，所述通水水压为1.3-1.7MPa，所述通水水流量为0.2-0.3m3/h。
5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的高频感应焊接钢管焊后冷却方法，其特征在于，所述焊缝金相组织包括焊缝中心组织和/或热影响区组织。
6.根据权利要求5所述的高频感应焊接钢管焊后冷却方法，其特征在于，所述焊缝中心组织包括粒状贝氏体和/或板条贝氏体。
7.根据权利要求6所述的高频感应焊接钢管焊后冷却方法，其特征在于，所述板条贝氏体质量百分含量≤10％。
8.根据权利要求5所述的高频感应焊接钢管焊后冷却方法，其特征在于，所述热影响区组织包括粒状贝氏体和铁素体。
9.根据权利要求8所述的高频感应焊接钢管焊后冷却方法，其特征在于，所述粒状贝氏体质量百分含量≥20％。
CN201910346074.3A 2019-04-26 2019-04-26 一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法 Active CN110055396B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910346074.3A CN110055396B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910346074.3A CN110055396B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110055396A true CN110055396A (zh) 2019-07-26
CN110055396B CN110055396B (zh) 2021-04-16

Family

ID=67321284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910346074.3A Active CN110055396B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110055396B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111455270A (zh) * 2020-03-23 2020-07-28 首钢集团有限公司 一种具有高耐磨性的高频感应焊接钢管原料钢、其制备方法及其应用
CN112280962A (zh) * 2020-10-22 2021-01-29 燕山大学 一种钢管逐层冷却装置及冷却方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0441619A (ja) * 1990-06-07 1992-02-12 Nippon Steel Corp 低温靭性に優れた電縫鋼管の製造方法
EP1516934A1 (en) * 2002-06-19 2005-03-23 Nippon Steel Corporation Oil well steel pipe excellent in crushing resistance characteristics after pipe expansion
CN101812631A (zh) * 2010-04-09 2010-08-25 中国石油天然气集团公司 油井可膨胀套管用钢及其制造方法
CN103276187A (zh) * 2013-06-08 2013-09-04 武汉钢铁(集团)公司 提高高频直缝焊管焊缝综合力学性能的工艺方法
CN103526108A (zh) * 2013-10-07 2014-01-22 宝鸡石油钢管有限责任公司 一种抗sscc应力腐蚀优良的x70ms的erw焊管及其制造方法
CN103695790A (zh) * 2014-02-07 2014-04-02 宝鸡石油钢管有限责任公司 一种抗sscc应力腐蚀优良的x65ms的erw焊管及其制造方法
CN105624387A (zh) * 2014-11-28 2016-06-01 重庆基石机械有限公司 一种管件焊后热处理的加热和冷却方法
CN109750227A (zh) * 2017-11-02 2019-05-14 上海梅山钢铁股份有限公司 一种抗拉强度400MPa级双层焊管用冷轧钢板

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0441619A (ja) * 1990-06-07 1992-02-12 Nippon Steel Corp 低温靭性に優れた電縫鋼管の製造方法
EP1516934A1 (en) * 2002-06-19 2005-03-23 Nippon Steel Corporation Oil well steel pipe excellent in crushing resistance characteristics after pipe expansion
CN101812631A (zh) * 2010-04-09 2010-08-25 中国石油天然气集团公司 油井可膨胀套管用钢及其制造方法
CN103276187A (zh) * 2013-06-08 2013-09-04 武汉钢铁(集团)公司 提高高频直缝焊管焊缝综合力学性能的工艺方法
CN103526108A (zh) * 2013-10-07 2014-01-22 宝鸡石油钢管有限责任公司 一种抗sscc应力腐蚀优良的x70ms的erw焊管及其制造方法
CN103695790A (zh) * 2014-02-07 2014-04-02 宝鸡石油钢管有限责任公司 一种抗sscc应力腐蚀优良的x65ms的erw焊管及其制造方法
CN105624387A (zh) * 2014-11-28 2016-06-01 重庆基石机械有限公司 一种管件焊后热处理的加热和冷却方法
CN109750227A (zh) * 2017-11-02 2019-05-14 上海梅山钢铁股份有限公司 一种抗拉强度400MPa级双层焊管用冷轧钢板

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111455270A (zh) * 2020-03-23 2020-07-28 首钢集团有限公司 一种具有高耐磨性的高频感应焊接钢管原料钢、其制备方法及其应用
CN112280962A (zh) * 2020-10-22 2021-01-29 燕山大学 一种钢管逐层冷却装置及冷却方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110055396B (zh) 2021-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102049599B (zh) 一种超高强海洋结构用钢板f460z埋弧焊接方法
CN106475683B (zh) 一种具有Al-Si镀层热成形钢板的激光拼焊方法
CN101397626B (zh) 高强度高韧性热轧钢板及其生产方法
CN101337301B (zh) 一种不同强度级别桥梁钢埋弧焊接的方法
CN102162574B (zh) 一种超高强钢激光拼焊板及其成形工艺
CN104203481B (zh) 钢板的摩擦搅拌接合方法
CN101862887B (zh) 一种低温风塔用厚板s355nl埋弧焊焊接方法
CN101812631B (zh) 油井可膨胀套管用钢及其制造方法
CN104625342B (zh) 一种屈服强度为500MPa级高性能桥梁钢角的焊缝焊接工艺
CN110055396A (zh) 一种高频感应焊接钢管焊后冷却方法
CN108796364A (zh) 一种适用低温的x80大口径厚壁直缝埋弧焊管及其制造方法
CN101864542A (zh) 高频电阻直缝焊油井管用钢及其制造方法
CN105057849B (zh) 一种1100MPa级热轧超高强高韧钢不预热焊接方法
CN108838541B (zh) 一种汽车用冷轧钢板的激光焊接方法及其焊接接头
CN105499751A (zh) 用于热连轧夹送辊的硬面堆焊修复工艺
CN109909595A (zh) 一种590MPa级冷轧双相钢与270MPa普碳钢的窄搭接焊接方法
CN102935550B (zh) 铁基高温合金薄壁环件的闪光焊成形方法
CN103233107B (zh) 一种高温合金涡轮盘用锻饼的生产方法
CN112548395A (zh) 一种激光填丝焊接用焊丝及制备方法和拼焊板制造工艺
CN102912243B (zh) 一种erw-x80热轧卷板及其制造方法
Zhao et al. Joining mechanism and mechanical properties of metallic bump assisted weld-bonded (MBaWB) joints of AA6061-T6 and bare DP590
KR20130002214A (ko) 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조 방법
CN102962567B (zh) 镍基高温合金薄壁环件的闪光焊成形方法
CN104451389A (zh) 一种100mm厚抗大线能量焊接E36海洋工程用钢板
CN106216817B (zh) V-n微合金化q550d中厚板焊前不预热焊后不热处理的焊接方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant