CN113210923A - 海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法 - Google Patents

海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法。所述方法如下:进行全面研究海底钢管及焊缝各方面技术要求,明确技术指标,设计焊缝目标化学成分,通过合格的钢板、各种工艺参数的匹配性埋弧焊焊接试验,改变冷却工艺,结合焊缝空冷冷却速度慢的特性,确定焊缝显微组织、关键元素的成分,得到粒状贝氏体加少量铁素体的显微组织,获得较好的塑性和强度。解决了现有的管体母材和焊缝的性能达不到在海底高压环境下的要求和不能控制焊缝中化学成分,从而不能优化焊缝的力学性能的问题。使深水高压海洋油气资源勘探开发得以发展,适合推广使用。

Description

海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法
技术领域
本发明涉及海洋钢管焊接领域,具体涉及海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法。
背景技术
与陆上长输管线的发展趋势相似,随着海洋油气资源勘探开发的快速发展,输送量和输送压力不断提高,高钢级海管的开发应用必将成为海底管道工程的技术发展趋势。目前我国累计铺设海底管道60余条,总长度约为0.8万千米,国际上海底油气管道总量已超过10万千米,正向深水高压方向发展,正在开发高钢级直缝埋弧焊钢管。
基于海底管道的服役特点和安装环境,与陆地管线钢管相比,海底管道的性能和尺寸精度要求更高:标准新增了断裂韧性CTOD、管体和焊缝的纵向拉伸性能要求,缩小了屈服强度的波动范围;隐含了氢致开裂HIC、硫化氢应力腐蚀SSC要求和更小的钢管直径(周长)和椭圆度偏差。
中国专利号CN 105779904A涉及一种X80管线钢JCOE直缝钢管制造方法。其工作原理是,其化学成分,按重量百分比:C0.039%-0.079%,Si0.16%-0.26%,Mn1.33%-1.83%,P≤0.017%,S≤0.0046%,Cr0.14%-0.24%,Nb0.019%-0.059%,V0.019%-0.039%,Ti 0.0051%-0.028%,Al0.011%-0.057%,Ni 0.13%-0.28%,余量为Fe和微量不可避免的杂质,工艺特点,均热温度1120-1220℃,采用两阶段控制轧制,再结晶区轧制温度950-1200℃;第二阶段轧制为非再结晶区轧制,空冷终了温度650-750℃;层流冷却速度5-25℃/s,采用JCO或UO制管,扩径率e≥t/D,扩径率最大值2.5%,本发明解决了强度和塑性指标相对较低,生产成本较高的问题。但该专利在使用时,满足不了海洋高压环境,管体母材和焊缝的纵向拉伸性能要求、断裂韧性CTOD、氢致开裂HIC和硫化氢应力腐蚀SSC、硬度、强度等性能要求均不达标,金相组织为典型的低碳贝氏体成分,塑性相对较差。
发明内容
本发明提供了海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法,解决了现有技术中,传统钢管焊缝为低碳贝氏体成分,钢管母材以及焊缝的性能达不到在海底高压环境下的要求,使得钢管不能在海底高压强度下使用的问题。
海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法,其特征是:包括以下步骤:
S1、确定海洋钢管及焊缝的技术指标;
S2、根据拉伸强度技术指标,设定焊缝的微观组织,确定目标成分;
S3、设定焊缝形貌控制指标,结合设定的焊缝目标成分和前期的焊接工艺参数优化设计数学模型确定单位焊材、坡口尺寸和焊接工艺参数;
S4、通过钢板材质、各种工艺参数的匹配性进行埋弧焊焊接试验,精确控制焊缝目标成分,利用焊缝空冷速度慢的特性,得到粒状贝氏体+少量铁素体的微观组织,以获得较好的综合机械性能,尤其是良好的塑性;
S5、管体及焊缝检验,对管体及焊缝进行物理试验、焊缝形貌等验收,根据检验结果,从而获得确定的焊接工艺;
S6、用确定的焊接工艺进行焊接,对焊缝进行化学成分分析,确定关键元素的成分和焊缝微观组织;
通过以上步骤实现海洋钢管的焊缝拉神性能符合质量要求。
优选方案中,通过对海上服役直缝埋弧焊钢管钢板理化性能、海底高压环境的分析,制定的技术指标为:
1)纵向全焊缝Rm:600~825MPa,Rt0.5:555~675MPa,屈强比≤0.92;延伸率≥20%
2)管体纵向Rm:594~825MPa,Rt0.5:555~675MPa,屈强比≤0.92;延伸率≥20%
3)CTOD值:0℃时管体、焊缝及HAZ:≥0.2mm
4)SSC:720h后试样无断裂或表面无裂纹
5)HIC:CSR(最大平均裂纹敏感率)≤1.5%;CLR(裂纹长度率)≤15%;CTR(裂纹厚度率)≤3%;
6)管体横向Rm:625~825MPa,Rt0.5:555~675MPa,屈强比≤0.92,延伸率≥20%;
7)夏比冲击值:管体、焊缝及HAZ:-10℃,单值≥45J,均值≥56J;
8)内外焊缝余高:≤1.5mm
9)管体几何尺寸:管体直径:±0.5%D,最大为±4mm,椭圆度≤0.5%D,局部椭圆度≤1.5mm。
优选方案中,步骤S2中,所述设定焊缝目标成分为:碳(C):0.045~0.065,锰(Mn):1.60~1.80,Nb:0.030~0.040,钒(V):0~0.003,钛(Ti):0.015~0.025,钼(Mo):0.11~0.19,铬(Cr):0.11~0.13,镍(Ni):0.13~0.15,铜(Cu):0.10~0.12。
优选方案中,步骤S3中,设定焊缝形貌控制指标,结合设定的焊缝目标成分和前期的焊接工艺参数优化设计数学模型确定单位焊材、坡口尺寸和焊接工艺参数的方法为:
A1、铣边工序,综合考虑钢管周长允许偏差、钢板预拉伸试验结果和扩径效果等因素,按下面公式设定铣边板宽:
L=π(D/(1+Sr)-t)
式中:D为成品钢管直径,mm;Sr为设定的变形率;t为钢板厚度,mm;
A2、成型、预焊工序,综合考虑预焊设备的调整能力,设定成型后的开口量控制指标100~140mm,综合考虑钢管生产经验、成品钢管的不圆度、噘嘴要求以及扩径工序的调整能力,设定预焊工序控制指标:椭圆度-2mm,+1%D;噘嘴-3.0~2.5mm;
A3、扩径工序,结合设定的变形量、铣边宽度和成型工序测定的延展量,按下面公式设定钢管扩径率:
S=πD/(L+I+πt)-I
式中:D为成品钢管直径,mm;L为铣后钢板宽度,mm;I为成型延展量,t为钢板厚度,mm;
A4、分别用优化过的钢板进行铣边工艺参数控制;
A5、预焊工艺参数控制
A6、内、外埋弧焊工艺参数控制。
优选方案中,铣边工艺参数为:上坡口角度37°、上坡口斜边长10.6~10.9、下坡口角度37°、原料宽度为3729mm、工作宽度宽度为3712~3718mm。
优选方案中,预焊工艺参数为:焊速为2.8m/min、Ar:CO2比例为80:20、电流为800A、电压为24V、不圆度控制指标为-2~+1%Dmm,噘嘴控制指标为-3.0~2.5mm。
优选方案中,内、外埋弧焊工艺参数为:一丝电流为1100A、电压36V,二丝电流为800A、电压39V,三丝电流为700A、电压40V,四丝电流为550A、电压42V,焊材为φ4×4,焊材材料为CHW-SG4,内焊车速为1.30m/min,外焊车速为1.35m/min。
优选方案中,步骤S5中,管体及焊缝检验,对管体及焊缝进行物理试验和焊缝形貌验收,根据检验结果,从而确定的焊接工艺的方法为:
B1、对试制管段取样,对母材横向拉伸试验、纵向拉伸试验,焊缝和HAZ进行全焊缝纵向实验,筛选合格管段;
B2、分别对不同管段上熔敷焊缝拉伸试验,焊接接头的焊缝拉伸试验,对焊缝形貌,内外焊缝的余高、宽度、熔深、重合量和焊偏验收,筛选合格管段;
B3、分别对不同管段WM上、FL上、FL+2上、FL+5上、WM中、FL中、FL+2中、FL+5中进行夏比冲击试验,,筛选合格管段;
B4、根据最后合格管段对应的焊接工艺参数,确定最终焊接工艺参数。
优选方案中,所述最终焊接工艺参数为:
Figure BDA0003005834850000041
式1为焊接热输入量;式2为焊缝余高;式3为焊缝重熔量;
式中:I—焊接电流,U—电弧电压,V—焊接速度,B—焊缝宽度,I1内—一丝内焊焊接电流,c—焊口宽度,U1内—一丝内焊焊接电压,I1外—一丝外焊焊接电流,c—焊口宽度,U1外—一丝外焊焊接电压,g—焊缝消耗量,h—焊道余高系数,B—焊缝宽度,b—板厚,α—坡口角度;
壁厚为26.4mm,坡口尺寸为:钝边8.0-8.5mm,内坡口单边角度为37°内坡口高8.0-8.5mm,外坡口单边角度37°,外坡口高9.0-10.0mm;
焊丝焊接工艺参数为:焊丝伸出长度为35mm,焊接速度为1.3m/min;
一丝倾角为-16°,间距16mm,焊接电流1050~1150A,焊接电压37~41V,电源种类为DCEP;
二丝倾角为0°,间距18mm,焊接电流800~900A,焊接电压39~43V,电源种类为AC;
三丝倾角为17°,间距21mm,焊接电流720~780A,焊接电压40~44V,电源种类为AC;
四丝倾角为26°,焊接电流520~580A,焊接电压42~46V,电源种类为AC。
优选方案中,步骤S6中,对焊缝、HAZ进行理化试验,分析化学成分,得到关键元素化学成分为:碳(C):0.045~0.065,锰(Mn):1.60~1.80,Nb:0.030~0.040,钒(V):0~0.003,钛(Ti):0.015~0.025,钼(Mo):0.11~0.19,焊缝显微组织为得到粒状贝氏体和少量铁素体的显微组织,从而获得较好的综合机械性能和良好的塑性。
本实用发明提供了海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法,解决了现有的管体母材和焊缝的性能达不到在海底高压环境下的要求,使得钢管不能在海底高压强度下使用,和不能控制焊缝中化学成分,从而不能优化焊缝得力学性能的问题。本发明确定海底钢管焊缝的目标成分及组织,通过优化焊接工艺试验确定焊接工艺,从而达到优化焊缝的化学成分及组织性能的目的。精确的控制焊缝中化学成分,得到粒状贝氏体加少量铁素体的显微组织,从而获得较好的塑性与强度,使焊缝力学性能满足海底高压环境下各种要求,使深水高压海洋油气资源勘探开发得以发展,适合推广使用。
具体实施方式
海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法,其特征是:包括以下步骤:
S1、确定海洋钢管及焊缝的技术指标;
S2、根据拉伸强度技术指标,设定焊缝的微观组织,确定目标成分;
S3、设定焊缝形貌控制指标,结合设定的焊缝目标成分和前期的焊接工艺参数优化设计数学模型确定单位焊材、坡口尺寸和焊接工艺参数;
S4、通过钢板材质、各种工艺参数的匹配性进行埋弧焊焊接试验,精确控制焊缝目标成分,利用焊缝空冷速度慢的特性,得到粒状贝氏体+少量铁素体的微观组织,以获得较好的综合机械性能,尤其是良好的塑性;
S5、管体及焊缝检验,对管体及焊缝进行物理试验、焊缝形貌等验收,根据检验结果,从而获得确定的焊接工艺;
S6、用确定的焊接工艺进行焊接,对焊缝进行化学成分分析,确定关键元素的成分和焊缝微观组织;
通过以上步骤实现海洋钢管的焊缝拉神性能符合质量要求。
优选方案中,通过对海上服役直缝埋弧焊钢管钢板理化性能、海底高压环境的分析,制定的技术指标为:
1)纵向全焊缝Rm:600~825MPa,Rt0.5:555~675MPa,屈强比≤0.92;延伸率≥20%
2)管体纵向Rm:594~825MPa,Rt0.5:555~675MPa,屈强比≤0.92;延伸率≥20%
3)CTOD值:0℃时管体、焊缝及HAZ:≥0.2mm
4)SSC:720h后试样无断裂或表面无裂纹
5)HIC:CSR(最大平均裂纹敏感率)≤1.5%;CLR(裂纹长度率)≤15%;CTR(裂纹厚度率)≤3%;
6)管体横向Rm:625~825MPa,Rt0.5:555~675MPa,屈强比≤0.92,延伸率≥20%;
7)夏比冲击值:管体、焊缝及HAZ:-10℃,单值≥45J,均值≥56J;
8)内外焊缝余高:≤1.5mm
9)管体几何尺寸:管体直径:±0.5%D,最大为±4mm,椭圆度≤0.5%D,局部椭圆度≤1.5mm;
表1研究考核指标完成情况
Figure BDA0003005834850000061
Figure BDA0003005834850000071
优选方案中,步骤S2中,所述设定焊缝目标成分为::碳(C):0.045~0.065,锰(Mn):1.60~1.80,Nb:0.030~0.040,钒(V):0~0.003,钛(Ti):0.015~0.025,钼(Mo):0.11~0.19,铬(Cr):0.11~0.13,镍(Ni):0.13~0.15,铜(Cu):0.10~0.12。
优选的,步骤S3中,设定焊缝形貌控制指标,结合设定的焊缝目标成分和前期开发的焊接工艺参数优化设计数学模型确定单位焊材、坡口尺寸和焊接工艺参数:
A1、铣边工序,综合考虑钢管周长允许偏差、钢板预拉伸试验结果和扩径效果等因素,按下面公式设定铣边板宽:
L=π(D/(1+Sr)-t)
式中:D为成品钢管直径,mm;Sr为设定的变形率;t为钢板厚度,mm;
A2、成型、预焊工序,综合考虑预焊设备的调整能力,设定成型后的开口量控制指标100~140mm,综合考虑钢管生产经验、成品钢管的不圆度、噘嘴要求以及扩径工序的调整能力,设定预焊工序控制指标:椭圆度-2mm,+1%D;噘嘴-3.0~2.5mm;
A3、扩径工序,结合设定的变形量、铣边宽度和成型工序测定的延展量,按下面公式设定钢管扩径率:
S=πD/(L+I+πt)-I
式中:D为成品钢管直径,mm;L为铣后钢板宽度,mm;I为成型延展量,t为钢板厚度,mm;
A4、分别用优化过的钢板进行铣边工艺参数控制;
A5、预焊工艺参数控制;
优选方案中,铣边工艺参数为:
Figure BDA0003005834850000081
优选方案中,预焊工艺参数为:
Figure BDA0003005834850000082
优选方案中,内、外埋弧焊工艺参数为:
Figure BDA0003005834850000083
优选方案中,步骤S5中,管体及焊缝检验,对管体及焊缝进行物理试验和焊缝形貌验收,根据检验结果,从而确定的焊接工艺的方法为:
B1、对试制管段取样,对母材横向拉伸试验、纵向拉伸试验,焊缝和HAZ进行全焊缝纵向实验,筛选合格管段;
表2母材横向拉伸试验结果
Figure BDA0003005834850000084
表3母材纵向拉伸试验结果
Figure BDA0003005834850000091
B2、分别对不同管段上熔敷焊缝拉伸试验,焊接接头的焊缝拉伸试验,对焊缝形貌,内外焊缝的余高、宽度、熔深、重合量、焊偏等验收,筛选合格管段;
表4熔敷焊缝拉伸试验结果
试样编号 试样类型(mm) Rt<sub>0.5</sub>(MPa) Rm(MPa) Rt<sub>0.5</sub>/Rm A<sub>5</sub>(%)
195A Φ12.5*50 630 705 0.89 19
195B Φ12.5*50 640 710 0.90 20
195C Φ12.5*50 645 705 0.92 20
125A Φ12.5*50 645 705 0.91 20
125B Φ12.5*50 650 710 0.91 19
125C Φ12.5*50 645 705 0.91 19
项目和标准 555~675 600~825 ≤0.92 ≥18
表5焊缝拉伸试验结果
Figure BDA0003005834850000092
Figure BDA0003005834850000101
B3、分别对不同管段WM上、FL上、FL+2上、FL+5上、WM中、FL中、FL+2中、FL+5中进行夏比冲击试验,筛选合格管段;
表6夏比冲击试验结果
Figure BDA0003005834850000102
Figure BDA0003005834850000111
注4:WM:焊缝,FL:熔合线,上:表面,中:壁厚中部,2/5:距离。
B4、通过最后合格管段,从而确定最终焊接工艺参数;
优选方案中,所述最终焊接工艺参数为:
Figure BDA0003005834850000112
式1为焊接热输入量;式2为焊缝余高;式3为焊缝重熔量;
式中:I—焊接电流,U—电弧电压,V—焊接速度,B—焊缝宽度,I1内—一丝内焊焊接电流,c—焊口宽度,U1内—一丝内焊焊接电压,I1外—一丝外焊焊接电流,c—焊口宽度,U1外—一丝外焊焊接电压,g—焊缝消耗量,h—焊道余高系数,b—板厚,α—坡口角度。
壁厚为26.4mm,坡口尺寸为:钝边8.0-8.5mm,内坡口单边角度为37°内坡口高8.0-8.5mm,外坡口单边角度37°外坡口高9.0-10.0mm;
焊接工艺参数为:
Figure BDA0003005834850000113
优选方案中,步骤S6中,对焊缝、HAZ进行理化试验,分析化学成分,得到关键元素化学成分为:碳(C):0.045~0.065,锰(Mn):1.60~1.80,Nb:0.030~0.040,钒(V):0~0.003,钛(Ti):0.015~0.025,钼(Mo):0.11~0.19,焊缝显微组织为得到粒状贝氏体和少量铁素体的显微组织,从而获得较好的综合机械性能和良好的塑性。所得的管体母材和焊缝的纵向拉伸性能要求、断裂韧性CTOD、氢致开裂HIC和硫化氢应力腐蚀SSC、硬度、强度等性能均能满足海底开发技术要求。
上述的实施案例仅为本发明的优选技术方案,而不应视为对于本发明的限制,本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进,也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法,其特征是:包括以下步骤:
S1、确定海洋钢管及焊缝的技术指标;
S2、根据拉伸强度技术指标,设定焊缝的微观组织,确定目标成分;
S3、设定焊缝形貌控制指标,结合设定的焊缝目标成分和前期的焊接工艺参数优化设计数学模型确定单位焊材、坡口尺寸和焊接工艺参数;
S4、通过钢板材质、各种工艺参数的匹配性进行埋弧焊焊接试验,精确控制焊缝目标成分,利用焊缝空冷速度慢的特性,得到粒状贝氏体+少量铁素体的微观组织,以获得较好的综合机械性能,尤其是良好的塑性;
S5、管体及焊缝检验,对管体及焊缝进行物理试验、焊缝形貌等验收,根据检验结果,从而获得确定的焊接工艺;
S6、用确定的焊接工艺进行焊接,对焊缝进行化学成分分析,确定关键元素的成分和焊缝微观组织;
通过以上步骤实现海洋钢管的焊缝拉神性能符合质量要求。
2.根据权利要求1所述海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法,其特征是:通过对海上服役直缝埋弧焊钢管钢板理化性能、海底高压环境的分析,制定的技术指标为:
1)纵向全焊缝Rm:600~825MPa,Rt0.5:555~675MPa,屈强比≤0.92;延伸率≥20%
2)管体纵向Rm:594~825MPa,Rt0.5:555~675MPa,屈强比≤0.92;延伸率≥20%
3)CTOD值:0℃时管体、焊缝及HAZ:≥0.2mm
4)SSC:720h后试样无断裂或表面无裂纹
5)HIC:CSR(最大平均裂纹敏感率)≤1.5%;CLR(裂纹长度率)≤15%;CTR(裂纹厚度率)≤3%;
6)管体横向Rm:625~825MPa,Rt0.5:555~675MPa,屈强比≤0.92,延伸率≥20%;
7)夏比冲击值:管体、焊缝及HAZ:-10℃,单值≥45J,均值≥56J;
8)内外焊缝余高:≤1.5mm
9)管体几何尺寸:管体直径:±0.5%D,最大为±4mm,椭圆度≤0.5%D,局部椭圆度≤1.5mm。
3.根据权利要求1所述海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法,其特征是:步骤S2中,所述设定焊缝目标成分为:碳(C):0.045~0.065,锰(Mn):1.60~1.80,Nb:0.030~0.040,钒(V):0~0.003,钛(Ti):0.015~0.025,钼(Mo):0.11~0.19,铬(Cr):0.11~0.13,镍(Ni):0.13~0.15,铜(Cu):0.10~0.12。
4.根据权利要求1所述一种海洋钢管的拉伸性能控制方法,其特征是:步骤S3中,设定焊缝形貌控制指标,结合设定的焊缝目标成分和前期的焊接工艺参数优化设计数学模型确定单位焊材、坡口尺寸和焊接工艺参数的方法为:
A1、铣边工序,综合考虑钢管周长允许偏差、钢板预拉伸试验结果和扩径效果等因素,按下面公式设定铣边板宽:
L=π(D/(1+Sr)-t)
式中:D为成品钢管直径,mm;Sr为设定的变形率;t为钢板厚度,mm;
A2、成型、预焊工序,综合考虑预焊设备的调整能力,设定成型后的开口量控制指标100~140mm,综合考虑钢管生产经验、成品钢管的不圆度、噘嘴要求以及扩径工序的调整能力,设定预焊工序控制指标:椭圆度-2mm,+1%D;噘嘴-3.0~2.5mm;
A3、扩径工序,结合设定的变形量、铣边宽度和成型工序测定的延展量,按下面公式设定钢管扩径率:
S=πD/(L+I+πt)-I
式中:D为成品钢管直径,mm;L为铣后钢板宽度,mm;I为成型延展量,t为钢板厚度,mm;
A4、分别用优化过的钢板进行铣边工艺参数控制;
A5、预焊工艺参数控制
A6、内、外埋弧焊工艺参数控制。
5.根据权利要求4所述海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法,其特征是:铣边工艺参数为:上坡口角度37°、上坡口斜边长10.6~10.9、下坡口角度37°、原料宽度为3729mm、工作宽度宽度为3712~3718mm。
6.根据权利要求4所述海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法,其特征是:预焊工艺参数为:焊速为2.8m/min、Ar:CO2比例为80:20、电流为800A、电压为24V、不圆度控制指标为-2~+1%Dmm,噘嘴控制指标为-3.0~2.5mm。
7.根据权利要求4所述海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法,其特征是:内、外埋弧焊工艺参数为:一丝电流为1100A、电压36V,二丝电流为800A、电压39V,三丝电流为700A、电压40V,四丝电流为550A、电压42V,焊材为φ4×4,焊材材料为CHW-SG4,内焊车速为1.30m/min,外焊车速为1.35m/min。
8.根据权利要求1所述海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法,其特征是:步骤S5中,管体及焊缝检验,对管体及焊缝进行物理试验和焊缝形貌验收,根据检验结果,从而确定的焊接工艺的方法为:
B1、对试制管段取样,对母材横向拉伸试验、纵向拉伸试验,焊缝和HAZ进行全焊缝纵向实验,筛选合格管段;
B2、分别对不同管段上熔敷焊缝拉伸试验,焊接接头的焊缝拉伸试验,对焊缝形貌,内外焊缝的余高、宽度、熔深、重合量和焊偏验收,筛选合格管段;
B3、分别对不同管段WM上、FL上、FL+2上、FL+5上、WM中、FL中、FL+2中、FL+5中进行夏比冲击试验,,筛选合格管段;
B4、根据最后合格管段对应的焊接工艺参数,确定最终焊接工艺参数。
9.根据权利要求5所述海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法,其特征是:所述最终焊接工艺参数为:
Figure FDA0003005834840000031
式1为焊接热输入量;式2为焊缝余高;式3为焊缝重熔量;
式中:I—焊接电流,U—电弧电压,V—焊接速度,B—焊缝宽度,I1内—一丝内焊焊接电流,c—焊口宽度,U1内—一丝内焊焊接电压,I1外—一丝外焊焊接电流,c—焊口宽度,U1外—一丝外焊焊接电压,g—焊缝消耗量,h—焊道余高系数,b—板厚,α—坡口角度;
壁厚为26.4mm,坡口尺寸为:钝边8.0-8.5mm,内坡口单边角度为37°内坡口高8.0-8.5mm,外坡口单边角度37°,外坡口高9.0-10.0mm;
焊丝焊接工艺参数为:焊丝伸出长度为35mm,焊接速度为1.3m/min;
一丝倾角为-16°,间距16mm,焊接电流1050~1150A,焊接电压37~41V,电源种类为DCEP;
二丝倾角为0°,间距18mm,焊接电流800~900A,焊接电压39~43V,电源种类为AC;
三丝倾角为17°,间距21mm,焊接电流720~780A,焊接电压40~44V,电源种类为AC;
四丝倾角为26°,焊接电流520~580A,焊接电压42~46V,电源种类为AC。
10.根据权利要求1所述海洋钢管的焊缝拉伸性能控制方法,其特征是:步骤S6中,对焊缝、HAZ进行理化试验,分析化学成分,得到关键元素化学成分为:碳(C):0.045~0.065,锰(Mn):1.60~1.80,Nb:0.030~0.040,钒(V):0~0.003,钛(Ti):0.015~0.025,钼(Mo):0.11~0.19,焊缝显微组织为得到粒状贝氏体和少量铁素体的显微组织,从而获得较好的综合机械性能和良好的塑性。
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