专利名称：X100钢级钢板热压弯头制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于一种弯头的加工方法，具体地是一种XlOO级钢板制热压弯头的工艺方法。
背景技术：
当前，天然气这种清洁能源的需求在全球范围内持续增长，天然气管道已形成全球互联化，输气工程建设也进入了高峰期。为了提高输送效率降低铺设管线的费用，高钢级X系列管线钢成为主要用钢，逐步提高钢材级别成为主导思路。近十年来管线钢系列钢管和管配件的级别已逐步提高到X80钢级并被广泛应用。依据成功的应用实例和制作经验基础，国内外对XlOO钢级干线用管已初步试制成功，但是，与之相配套使用必不可少的主要管配件XlOO弯头尚未有成功个例，对XlOO钢级弯头的研制开发是管道建设的历史使命。 但由X80直接跨越到XlOO钢级也具有很大的技术难度。首先，在保证产品具有良好的现场焊接性能的前提下，要想得到790Mpa级高强度和较高的抗低温冲击韧性，仍需走低碳微合金化成分设计思路。只能靠提高各合金元素的含量和科学的控轧工艺来实现，而其势必会影响产品在成型、焊接等各个工序的加工难度，用以往较低钢级的制造工艺无法实现产品的各项性能指标。
发明内容
本发明之目的，是克服现有技术上述之不足，提供一种XlOO级钢板制热压弯头的工艺方法，其能够达到标准规定的要求。为了达到上述目的，本发明采取以下工艺方法1.结合干线母管的化学成分并根据管件生产工艺特性，对原材料化学成分进行设计，选择适宜的XlOO级钢板，其CEpcm彡0. 25%, C含量控制在0. 07-0. 10%, Mn含量为0.8-2.0%，Si含量为彡0. 35%, Cr含量为彡0.04%，Mo含量为彡0. 35%, V含量为 (0. 08%, Ni含量为< 0. 5%, Nb含量为< 0. 05%, Cu含量为< 0. 50%，其晶粒度控在11 级以上；2.下料把原材料按设计尺寸割成扇形坯料；3.热压成型加热温度< 920°C，管坯加热升温速度控制在300°C /h左右；4.平片；5.焊接采用与母材匹配的焊接材料，对坯管的内外弧纵缝进行焊接，控制焊接预热温度为200°C 士 10°C，层间温度彡200°C，并控制焊接电流彡180A，采用窄道焊接控制焊接速度彡18cm/min，保证热输入量彡20KJ/cm ；6.整形、平口、尺寸检测；7.热处理按标准均勻装炉，使焊缝处于水平位置，严格控制热处理工艺，尽量提高淬火时的冷却速度，以得到级别较高的晶粒度；8.性能检测、表面清理、无损检测、端部机加工；
9.成品检测。本发明采用上述工艺方法具有以下效果一是对原材料化学成分进行优化设计， 通过选择多元化低碳微合金成分，使材料具有较细晶粒度、较高强度、较低的焊接裂纹敏感系数，加大了在热加工过程中造成晶粒度和强度的损失余量，保证了焊接材料及焊接工艺的可行性。二是通过对焊接材料的优化选取得到了与母材匹配的焊接材料，并严格控制焊接时的热输入量，得到了具有良好强韧性的熔敷金属，解决了焊缝和热影响区软化和脆化组织形成的难题。三是通过对加热成型及热处理工序的严格控制，使材料在所有受热工序中处于合适的温度范围内。合理的加热工艺限制了材料晶体组织的破坏和粗大，最终热处理后所有微量元素完全固溶于晶体内，形成了极细的贝氏体组织，使成品母材和焊缝的表面与心部性能均勻一致，从而得到符合标准且适合与干线管道对接的高质量弯头成品。
具体实施例方式下面结合实施例详细介绍本发明。实施例本发明采取以下的工艺1.对原材料化学成分进行设计，选择适宜的XlOO级钢板，其碳当量PcmO. 23%, C 含量0. 083%，Mn含量为1. 86%，Si含量为0. 254%，Cr含量为0. 032%，Mo含量为0. 232%, V含量为0.01%，Ni含量为0. 395%, Nb含量为0. 054%, Cu含量为0. 358%, P含量为 0. 007%，S含量为0. 001% ；其晶粒度为11.5级；2.下料把原材料按设计尺寸割成扇形坯料；3.热压成型加热温度< 920°C，管坯加热升温速度控制在300°C /h左右；4.平片；5.焊接采用与母材匹配的焊接材料(钢级为760Mpa级)，对坯管的内外弧纵缝进行焊接，控制焊接预热温度为200°C 士 10°C，层间温度< 200°C，并控制焊接电流< 180A 采用窄道焊接控制焊接速度彡18cm/min保证热输入量彡20KJ/cm ；6.整形、平口、尺寸检测；7.热处理按标准均勻装炉，使焊缝处于水平位置，严格控制热处理工艺，尽量提高淬火时的冷却速度达到500°C /min,以得到级别彡11级的晶粒度；8.性能检测、表面清理、无损检测、端部机加工；9.成品检测。本发明工艺中，在保证焊接金属充分融合的前提下，降低焊接电流，提高焊接速度，限制热输入量，为成品提供了性能一致的坯管；严格控制了所有对产品有热量输入的加工工序，在工艺范围内选用下限温度执行尽量提高加热速度并尽量提高淬火时的降温速度，有效的控制了金属晶体结构这一体现钢材性能的主要指标，最终获得了符合油气输送管道工程用管件技术条件要求的产品。
权利要求
1. 一种XlOO钢级钢板热压弯头制造工艺，其特征在于它采取以下步骤(1)对原材料化学成分进行设计，选择适宜的XlOO级钢板，其CEpcm< 0. 25%，C含量控制在0. 07-0. 10%, Mn含量为0. 8-2. 0%, Si含量为彡0. 35%, Cr含量为彡0. 04%, Mo 含量为< 0. 35%, V含量为< 0. 08%, Ni含量为< 0. 5%, Nb含量为< 0. 05%, Cu含量为 (0. 50%，其晶粒度控在11级以上；(2)下料把原材料按设计尺寸割成扇形坯料；(3)热压成型加热温度<920°C，管坯加热升温速度控制在30(TC /h左右；(4)平片；(5)焊接采用与母材匹配的焊接材料，对坯管的内外弧纵缝进行焊接，控制焊接预热温度为200°C 士 10°C，层间温度彡200°C，并控制焊接电流彡180A，采用窄道焊接控制焊接速度彡18cm/min，保证热输入量彡20KJ/cm ；(6)整形、平口、尺寸检测；(7)热处理按标准均勻装炉，使焊缝处于水平位置，淬火时的冷却速度达到500°C/min ；(8)性能检测、表面清理、无损检测、端部机加工；(9)成品检测。
全文摘要
本发明公开了一种X100钢级钢板热压弯头制造工艺，其采取以下步骤(1)选择适宜的X100级钢板；(2)下料把原材料按设计尺寸割成扇形坯料；(3)热压成型加热温度≤920℃，管坯加热升温速度控制在300℃/h左右；(4)平片；(5)焊接采用与母材匹配的焊接材料，对坯管的内外弧纵缝进行焊接；(6)整形、平口、尺寸检测；(7)热处理；(8)性能检测、表面清理、无损检测、端部机加工；(9)成品检测。本发明对原材料化学成分优化设计，使材料具有较细晶粒度、较高强度、较低的焊接裂纹敏感系数。选取适宜的焊接材料，控制焊接时的热输入量，得到了较好强韧性的熔敷金属。选择合适的热成型及热处理温度，形成了极细的贝氏体组织，得到符合标准且适合与干线管道对接的高质量弯头成品。
文档编号B23K9/095GK102189377SQ20111006959
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月23日
发明者祭立柱, 韩连新 申请人:河北宇鹏重工管道装备制造有限公司