專利名稱：X100鋼級(jí)鋼板熱壓彎頭制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種彎頭的加工方法，具體地是一種XlOO級(jí)鋼板制熱壓彎頭的工藝方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，天然氣這種清潔能源的需求在全球范圍內(nèi)持續(xù)增長(zhǎng)，天然氣管道已形成全球互聯(lián)化，輸氣工程建設(shè)也進(jìn)入了高峰期。為了提高輸送效率降低鋪設(shè)管線的費(fèi)用，高鋼級(jí)X系列管線鋼成為主要用鋼，逐步提高鋼材級(jí)別成為主導(dǎo)思路。近十年來(lái)管線鋼系列鋼管和管配件的級(jí)別已逐步提高到X80鋼級(jí)并被廣泛應(yīng)用。依據(jù)成功的應(yīng)用實(shí)例和制作經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，國(guó)內(nèi)外對(duì)XlOO鋼級(jí)干線用管已初步試制成功，但是，與之相配套使用必不可少的主要管配件XlOO彎頭尚未有成功個(gè)例，對(duì)XlOO鋼級(jí)彎頭的研制開(kāi)發(fā)是管道建設(shè)的歷史使命。 但由X80直接跨越到XlOO鋼級(jí)也具有很大的技術(shù)難度。首先，在保證產(chǎn)品具有良好的現(xiàn)場(chǎng)焊接性能的前提下，要想得到790Mpa級(jí)高強(qiáng)度和較高的抗低溫沖擊韌性，仍需走低碳微合金化成分設(shè)計(jì)思路。只能靠提高各合金元素的含量和科學(xué)的控軋工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)，而其勢(shì)必會(huì)影響產(chǎn)品在成型、焊接等各個(gè)工序的加工難度，用以往較低鋼級(jí)的制造工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的，是克服現(xiàn)有技術(shù)上述之不足，提供一種XlOO級(jí)鋼板制熱壓彎頭的工藝方法，其能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下工藝方法1.結(jié)合干線母管的化學(xué)成分并根據(jù)管件生產(chǎn)工藝特性，對(duì)原材料化學(xué)成分進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇適宜的XlOO級(jí)鋼板，其CEpcm彡0. 25%, C含量控制在0. 07-0. 10%, Mn含量為0.8-2.0%，Si含量為彡0. 35%, Cr含量為彡0.04%，Mo含量為彡0. 35%, V含量為 (0. 08%, Ni含量為< 0. 5%, Nb含量為< 0. 05%, Cu含量為< 0. 50%，其晶粒度控在11 級(jí)以上；2.下料把原材料按設(shè)計(jì)尺寸割成扇形坯料；3.熱壓成型加熱溫度< 920°C，管坯加熱升溫速度控制在300°C /h左右；4.平片；5.焊接采用與母材匹配的焊接材料，對(duì)坯管的內(nèi)外弧縱縫進(jìn)行焊接，控制焊接預(yù)熱溫度為200°C 士 10°C，層間溫度彡200°C，并控制焊接電流彡180A，采用窄道焊接控制焊接速度彡18cm/min，保證熱輸入量彡20KJ/cm ；6.整形、平口、尺寸檢測(cè)；7.熱處理按標(biāo)準(zhǔn)均勻裝爐，使焊縫處于水平位置，嚴(yán)格控制熱處理工藝，盡量提高淬火時(shí)的冷卻速度，以得到級(jí)別較高的晶粒度；8.性能檢測(cè)、表面清理、無(wú)損檢測(cè)、端部機(jī)加工；
9.成品檢測(cè)。本發(fā)明采用上述工藝方法具有以下效果一是對(duì)原材料化學(xué)成分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)， 通過(guò)選擇多元化低碳微合金成分，使材料具有較細(xì)晶粒度、較高強(qiáng)度、較低的焊接裂紋敏感系數(shù)，加大了在熱加工過(guò)程中造成晶粒度和強(qiáng)度的損失余量，保證了焊接材料及焊接工藝的可行性。二是通過(guò)對(duì)焊接材料的優(yōu)化選取得到了與母材匹配的焊接材料，并嚴(yán)格控制焊接時(shí)的熱輸入量，得到了具有良好強(qiáng)韌性的熔敷金屬，解決了焊縫和熱影響區(qū)軟化和脆化組織形成的難題。三是通過(guò)對(duì)加熱成型及熱處理工序的嚴(yán)格控制，使材料在所有受熱工序中處于合適的溫度范圍內(nèi)。合理的加熱工藝限制了材料晶體組織的破壞和粗大，最終熱處理后所有微量元素完全固溶于晶體內(nèi)，形成了極細(xì)的貝氏體組織，使成品母材和焊縫的表面與心部性能均勻一致，從而得到符合標(biāo)準(zhǔn)且適合與干線管道對(duì)接的高質(zhì)量彎頭成品。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明。實(shí)施例本發(fā)明采取以下的工藝1.對(duì)原材料化學(xué)成分進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇適宜的XlOO級(jí)鋼板，其碳當(dāng)量PcmO. 23%, C 含量0. 083%，Mn含量為1. 86%，Si含量為0. 254%，Cr含量為0. 032%，Mo含量為0. 232%, V含量為0.01%，Ni含量為0. 395%, Nb含量為0. 054%, Cu含量為0. 358%, P含量為 0. 007%，S含量為0. 001% ；其晶粒度為11.5級(jí)；2.下料把原材料按設(shè)計(jì)尺寸割成扇形坯料；3.熱壓成型加熱溫度< 920°C，管坯加熱升溫速度控制在300°C /h左右；4.平片；5.焊接采用與母材匹配的焊接材料(鋼級(jí)為760Mpa級(jí))，對(duì)坯管的內(nèi)外弧縱縫進(jìn)行焊接，控制焊接預(yù)熱溫度為200°C 士 10°C，層間溫度< 200°C，并控制焊接電流< 180A 采用窄道焊接控制焊接速度彡18cm/min保證熱輸入量彡20KJ/cm ；6.整形、平口、尺寸檢測(cè)；7.熱處理按標(biāo)準(zhǔn)均勻裝爐，使焊縫處于水平位置，嚴(yán)格控制熱處理工藝，盡量提高淬火時(shí)的冷卻速度達(dá)到500°C /min,以得到級(jí)別彡11級(jí)的晶粒度；8.性能檢測(cè)、表面清理、無(wú)損檢測(cè)、端部機(jī)加工；9.成品檢測(cè)。本發(fā)明工藝中，在保證焊接金屬充分融合的前提下，降低焊接電流，提高焊接速度，限制熱輸入量，為成品提供了性能一致的坯管；嚴(yán)格控制了所有對(duì)產(chǎn)品有熱量輸入的加工工序，在工藝范圍內(nèi)選用下限溫度執(zhí)行盡量提高加熱速度并盡量提高淬火時(shí)的降溫速度，有效的控制了金屬晶體結(jié)構(gòu)這一體現(xiàn)鋼材性能的主要指標(biāo)，最終獲得了符合油氣輸送管道工程用管件技術(shù)條件要求的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1. 一種XlOO鋼級(jí)鋼板熱壓彎頭制造工藝，其特征在于它采取以下步驟(1)對(duì)原材料化學(xué)成分進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇適宜的XlOO級(jí)鋼板，其CEpcm< 0. 25%，C含量控制在0. 07-0. 10%, Mn含量為0. 8-2. 0%, Si含量為彡0. 35%, Cr含量為彡0. 04%, Mo 含量為< 0. 35%, V含量為< 0. 08%, Ni含量為< 0. 5%, Nb含量為< 0. 05%, Cu含量為 (0. 50%，其晶粒度控在11級(jí)以上；(2)下料把原材料按設(shè)計(jì)尺寸割成扇形坯料；(3)熱壓成型加熱溫度<920°C，管坯加熱升溫速度控制在30(TC /h左右；(4)平片；(5)焊接采用與母材匹配的焊接材料，對(duì)坯管的內(nèi)外弧縱縫進(jìn)行焊接，控制焊接預(yù)熱溫度為200°C 士 10°C，層間溫度彡200°C，并控制焊接電流彡180A，采用窄道焊接控制焊接速度彡18cm/min，保證熱輸入量彡20KJ/cm ；(6)整形、平口、尺寸檢測(cè)；(7)熱處理按標(biāo)準(zhǔn)均勻裝爐，使焊縫處于水平位置，淬火時(shí)的冷卻速度達(dá)到500°C/min ；(8)性能檢測(cè)、表面清理、無(wú)損檢測(cè)、端部機(jī)加工；(9)成品檢測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種X100鋼級(jí)鋼板熱壓彎頭制造工藝，其采取以下步驟(1)選擇適宜的X100級(jí)鋼板；(2)下料把原材料按設(shè)計(jì)尺寸割成扇形坯料；(3)熱壓成型加熱溫度≤920℃，管坯加熱升溫速度控制在300℃/h左右；(4)平片；(5)焊接采用與母材匹配的焊接材料，對(duì)坯管的內(nèi)外弧縱縫進(jìn)行焊接；(6)整形、平口、尺寸檢測(cè)；(7)熱處理；(8)性能檢測(cè)、表面清理、無(wú)損檢測(cè)、端部機(jī)加工；(9)成品檢測(cè)。本發(fā)明對(duì)原材料化學(xué)成分優(yōu)化設(shè)計(jì)，使材料具有較細(xì)晶粒度、較高強(qiáng)度、較低的焊接裂紋敏感系數(shù)。選取適宜的焊接材料，控制焊接時(shí)的熱輸入量，得到了較好強(qiáng)韌性的熔敷金屬。選擇合適的熱成型及熱處理溫度，形成了極細(xì)的貝氏體組織，得到符合標(biāo)準(zhǔn)且適合與干線管道對(duì)接的高質(zhì)量彎頭成品。
文檔編號(hào)B23K9/095GK102189377SQ20111006959
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者祭立柱, 韓連新 申請(qǐng)人:河北宇鵬重工管道裝備制造有限公司