CN117182459A - T/p92钢材承压管道的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及承压管道制造领域，公开了T/P92钢材承压管道的制造方法，包括如下步骤：对T/P92材质钢板进行预热；将T/P92钢材切割成若干组边缘留有加工余量的钢板，对钢板上呈直边结构的焊接边铣削出坡口；将钢板卷筒成直筒节和锥筒节，过程中，直筒节侧壁的两组焊接边向筒体内部弯折呈一组平面；对卷筒完成的筒体进行热处理；通过内辊挤压校形，以使直筒节焊接边的弯折部分恢复圆度；对直筒节和锥筒节的焊接边进行焊接，且焊接前进行预热，将若干直筒节和锥筒节焊接相连成一组承压管道，过程中，于承压管道上焊接法兰；回火保温；本发明的T/P92钢材承压管道的制造方法，有效提高焊接接头的冲击韧性，减少焊缝冷/热裂纹的产生，保证了承压管道的产品质量和精度。
Description
技术领域
本发明涉及承压管道制造领域，具体而言，涉及一种采用T/P92类钢材质的承压管道的制造方法。
背景技术
T/P92钢材是新型马氏体耐热钢，相比于其他合金钢具有更强的高温强度和蠕变性能；在蒸汽参数较高，如温度超过600℃，压力超过25Mpa的先进电站中，存在大量不能使用较重的厚壁管的环境情况，此时，T/P92类钢材是一种很好的选择，例如，T/P92类钢材的成熟应用产品主要包括极苛刻蒸汽条件下的主蒸汽管道和再热蒸汽管道。
T/P92钢材由于其合金成分的特殊性，在焊接时容易出现焊接接头的冲击韧性偏低，并且焊缝具有一定的冷裂纹敏感性和热裂纹倾向，在焊缝的根部和热影响区，尤其可能出现力学性能的下降；目前在高温管道上的焊接工艺已经较为成熟，但使用T/P92类钢板来进行制造大型不规则结构承压件，难度较大；鉴于上述原因，特设计一套完备的制造方案来解决这个问题。
发明内容
本发明的目的在于克服背景技术的缺点，提供一种T/P92钢材承压管道的制造方法。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：
T/P92钢材承压管道的制造方法，包括如下步骤：
首次预热，对T/P92材质钢板进行预热；
切割，将T/P92钢材切割成用于制造承压管道的直筒节和锥筒节的若干组钢板，且每组钢板的轮廓边缘均留有加工余量，对钢板上呈直边结构的焊接边铣削出坡口；
卷筒，将钢板卷筒成直筒节和锥筒节，过程中，直筒节侧壁的两组焊接边向筒体内部弯折，使两组焊接边的弯折部分呈一组平面；
热处理，对卷筒完成的直筒节和锥筒节进行热处理，以去除应力；
校形，通过卷板机的内辊挤压校形，以使直筒节焊接边的弯折部分恢复圆度；
二次预热，对锥筒节和若干直筒节进行预热；
焊接，对直筒节和锥筒节的焊接边进行焊接，将若干直筒节和锥筒节焊接相连成一组承压管道，过程中，于承压管道上焊接法兰；
回火，将承压管道置于250℃～300℃环境保温一小时。
进一步地，在卷筒步骤中，直筒节的两组焊接边向筒体的内部弯折9°～11°。
进一步地，在切割步骤中，对钢板的直边预留的加工余量采用冷加工方式去除。
进一步地，在首次预热和二次预热步骤中，预热温度在200℃～300℃之间。
进一步地，对锥筒节的曲边预留的加工余量，在卷筒步骤完成后，通过冷加工去除。
进一步地，在焊接步骤中，通过火焰加热维持焊缝的层间温度。
进一步地，在锥筒节的热处理及后续步骤中，锥筒节的内部设有临时支撑架，以防止锥筒节的夹装变形，以及在校形步骤后保持圆度。
优选地，临时支撑架的末端安装有T/P92钢材材质的连接片，通过连接片与锥筒节的侧壁焊接相连。
进一步地，切割步骤中，铣削出的坡口为单面30°无钝边坡口。
进一步地，当承压管道需要补焊时，选用焊材为ERNiCrFe-7。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
本发明的T/P92钢材承压管道的制造方法中，通过在切割、卷筒及焊接前后的多次预热和热处理步骤，可有效提高焊接接头的冲击韧性，减少焊缝冷/热裂纹的产生现象，提升承压管道的结构强度等力学性能，保证了承压管道的产品质量和精度。
附图说明
图1为本发明的T/P92钢材承压管道的制造方法的工艺流程图；
图2为本发明的承压管道的结构示意图；
图3为本发明实施例中用于制造直筒节和锥筒节的钢板的结构示意图；
图4为本发明实施例中卷筒步骤的直筒节状态图；
图5为本发明实施例中的锥筒节的结构示意图；
图6为本发明实施例中承压管道的法兰端面结构示意图；
图7为本发明实施例中的法兰夹紧工装的工作原理图；
图8为现有技术中直筒节卷筒步骤后的状态图；
图标：1-承压管道，10-锥筒节，11-直筒节，12-法兰，2-法兰夹紧工装，20-螺杆，3-划线圆环工装，30-铅垂，d-加工余量。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
参照图1，本发明实施例提供一种T/P92钢材承压管道1的制造方法，包括如下步骤：
S1、首次预热；
S2、切割；
S3、卷筒；
S4、热处理；
S5、校形；
S6、二次预热；
S7、焊接；
S8、回火。
其中，在步骤S1的首次预热过程中，需对T/P92材质钢板进行预热，预热温度范围选择200℃～300℃之间，避免后续切割步骤中，钢板切割受热升温而产生冷裂。
在步骤S2的切割过程中，将预热后的T/P92钢材切割成用于制造承压管道1的直筒节11和锥筒节10的若干组钢板，本实施例中，参照图2，承压管道1总长超过12米，包括三组锥筒节10和一节直筒节11，因此，需将钢板切割成三组图3所示扇形钢板和一组图3所示的矩形钢板；另外钢板受热产生氧化淬硬层，影响后续焊接工艺性能，因而，钢板需要留有加工余量，即每组切割的钢板的轮廓边缘均留有加工余量d。
直筒节11和锥筒节10均由钢板卷筒而成，因此，每组钢板上均由两组相对的焊接边，用于焊接相连形成闭合的筒体，步骤S2中，对钢板上呈直边结构的焊接边通过冷加工的方式铣削出坡口，且铣削出的坡口为单面30°无钝边坡口。
此外，对于锥筒节10的曲边预留的加工余量d，需在卷筒步骤S3完成后，通过冷加工的方式去除。
在步骤S3的卷筒过程中，利用卷板机将钢板卷筒成直筒节11和锥筒节10，参照图8，现有技术中，碳钢、低合金钢和不锈钢在卷制成型时，不论棱角度向内、向外又或是不规则的组合形式，后续都可以通过校形使其圆度符合要求；而T/P92钢材由于硬度高、强度大的特点，在成型时需要结合卷板机的工作原理和工作方式，进行合适的反变形措施，筒体才能在后续校形工序后，达到较好的圆度。
因而，参照图4，卷筒过程中，直筒节11侧壁的两组焊接边向筒体内部弯折，使两组焊接边的弯折部分呈一组平面，直筒节11的两组焊接边向筒体的内部弯折9°～11°，优选为10°。
步骤S4的热处理过程中，需对卷筒完成的直筒节11和锥筒节10进行热处理，以去除应力。
在步骤S5的校形过程中，通过卷板机的内辊挤压筒体内壁校形，以使直筒节11焊接边的弯折部分恢复圆度。
步骤S6中，需对锥筒节10和若干直筒节11进行二次预热。
步骤S7的焊接过程中，对直筒节11和锥筒节10的焊接边进行焊接，将若干直筒节11和锥筒节10焊接相连成一组承压管道1，过程中，于承压管道1上焊接法兰12，即相邻的直筒节11和锥筒节10的接触面之间通过法兰进行连接；过程中，需通过火焰加热维持焊缝的层间温度。
参照图2，直筒节11与相邻的一组锥筒节10之间的法兰结构呈图6的形状，该法兰12的端面上螺栓分布不均，因而，参照图7，通过法兰夹紧工装20夹紧法兰12上未分布螺栓的区域，通过螺杆20进行锁紧。
S8回火步骤中，将制成的承压管道1置于250℃～300℃环境保温一小时，相比于传统工艺在80℃～100℃保温1小时，降低了操作难度和制造成本。
上述实施例中，在步骤S1的首次预热和步骤S6的二次预热中，预热温度均在200℃～300℃之间。
此外，在锥筒节10的热处理S4步骤及后续步骤中，锥筒节10的内部设有临时支撑架，以防止锥筒节10的夹装变形，以及在校形步骤后保持圆度，对于临时支撑架本身而言，临时支撑架的末端安装有T/P92钢材材质的连接片，通过连接片与锥筒节10的侧壁焊接相连，避免异种钢材焊接。
此外，当承压管道1需要补焊时，当选用焊材为ERN i CrFe-7。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.T/P92钢材承压管道的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
首次预热，对T/P92材质钢板进行预热；
切割，将T/P92钢材切割成用于制造承压管道的直筒节和锥筒节的若干组钢板，且每组钢板的轮廓边缘均留有加工余量，对钢板上呈直边结构的焊接边铣削出坡口；
卷筒，将钢板卷筒成直筒节和锥筒节，过程中，直筒节侧壁的两组焊接边向筒体内部弯折，使两组焊接边的弯折部分呈一组平面；
热处理，对卷筒完成的直筒节和锥筒节进行热处理，以去除应力；
校形，通过卷板机的内辊挤压校形，以使直筒节焊接边的弯折部分恢复圆度；
二次预热，对锥筒节和若干直筒节进行预热；
焊接，对直筒节和锥筒节的焊接边进行焊接，将若干直筒节和锥筒节焊接相连成一组承压管道；
回火，将承压管道置于250℃～300℃环境保温一小时。
2.根据权利要求1所述的T/P92钢材承压管道的制造方法，其特征在于，在卷筒步骤中，直筒节的两组焊接边向筒体的内部弯折9°～11°。
3.根据权利要求1所述的T/P92钢材承压管道的制造方法，其特征在于，在切割步骤中，对钢板的直边预留的加工余量采用冷加工方式去除。
4.根据权利要求1所述的T/P92钢材承压管道的制造方法，其特征在于，在首次预热和二次预热步骤中，预热温度在200℃～300℃之间。
5.根据权利要求1所述的T/P92钢材承压管道的制造方法，其特征在于，对锥筒节的曲边预留的加工余量，在卷筒步骤完成后，通过冷加工去除。
6.根据权利要求1所述的T/P92钢材承压管道的制造方法，其特征在于，在焊接步骤中，通过火焰加热维持焊缝的层间温度。
7.根据权利要求1所述的T/P92钢材承压管道的制造方法，其特征在于，在锥筒节的热处理及后续步骤中，锥筒节的内部设有临时支撑架，以防止锥筒节的夹装变形，以及在校形步骤后保持圆度。
8.根据权利要求7所述的T/P92钢材承压管道的制造方法，其特征在于，临时支撑架的末端安装有T/P92钢材材质的连接片，通过连接片与锥筒节的侧壁焊接相连。
9.根据权利要求1所述的T/P92钢材承压管道的制造方法，其特征在于，切割步骤中，铣削出的坡口为单面30°无钝边坡口。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的T/P92钢材承压管道的制造方法，其特征在于，当承压管道需要补焊时，选用焊材为ERNiCrFe-7。
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