X90m管线钢直缝埋弧焊焊接工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钢管焊接工艺领域，具体是一种X90M管线钢直缝埋弧焊焊接工艺。
【背景技术】
[0002] X90M(PSL2钢管产品）管线钢的质量组成为：C彡0· 07 %，Si彡0· 35 % ; Mnl. 8-2. 0% ；P ^ 0. 02% ；S ^ 0. 01% ；V+Nb+Ti ^ 0. 15% ；Cu+Cr ^ 0. 5%, Ni ^ 0. 3% ； Mo彡0.4% 0.002% ;其余主要为Fe元素；CEpcm彡0.23%。现有技术中，该管线钢 焊接存在热影响区软化的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种X90M管线钢直缝埋弧焊焊接工艺，以解决现有技术管 线钢焊接存在热影响区软化的问题。
[0004] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
[0005] X90M管线钢直缝埋弧焊焊接工艺，适用于规格为Φ 864-1016mm，壁厚为 14-17. 5_的钢管，其特征在于：包括以下步骤：
[0006] (1)、预焊：采用二保焊工艺进行预焊，预焊时选取的焊丝直径Φ 1. 2mm，焊枪直流 反接，工作电流260-280A，工作电压28-30V，焊速0. 6-0. 8m/min ;气体流速15-20L/min ;
[0007] (2)、内焊：采用三丝工艺进行内焊，前丝直流反接，中、后丝交流，且前、中、后丝均 由独立电源供电，前后丝间距16_17mm，中后丝间距为17_18mm，其中：
[0008] 前丝直径Φ 4. 0mm，前丝焊接时焊枪工作电流530~760A，焊枪工作电压33 ± IV， 焊速 1. 25-1. 31m/min ;
[0009] 中丝直径Φ 4. 0mm，中丝焊接时焊枪工作电流490~710A ;焊枪工作电压36 ± IV ; 焊速 1. 25-1. 31m/min ;
[0010] 后丝直径Φ 4. 0mm，后丝焊接时焊枪工作电流450~660A;焊枪工作电压39 ± IV; 焊速 1. 25-1. 31m/min ;
[0011] (3)外焊：采用三丝工艺进行外焊，前丝直流反接，中、后丝交流，且前、中、后丝均 为独立电源供电，前中丝间距为17-18mm，中后丝间距为18-19mm，其中：
[0012] 前丝直径Φ 4. 0mm，前丝焊接时焊枪工作电流620~840A，焊枪工作电压33 ± IV， 焊速 1. 51-1. 25m/min ;
[0013] 中丝直径Φ 4. 0mm，中丝焊接时焊枪工作电流570~790A;焊枪工作电压36 ± IV; 焊速 1. 51-1. 25m/min ;
[0014] 后丝直径Φ 4. 0_，后丝焊接时焊枪工作电流520~760A;焊枪工作电压39 ± IV; 焊速 1. 51-1. 25m/min。
[0015] 所述的X90M管线钢直缝埋弧焊焊接工艺，其特征在于：当钢管的壁厚为14mm时， 内焊前丝焊接时焊枪工作电流为590 ± 5 % A，中丝焊接时焊枪工作电流为540 ± 5 % A，后丝 焊接时焊枪工作电流为500±5% A，内焊时焊接比线能量为1. 76~2. 16(KJ/cm)/mm ;外焊 前丝焊接时焊枪工作电流为670 ± 5 % A，中丝焊接时焊枪工作电流为620 ± 5 % A，后丝焊接 时焊枪工作电流为570±5% A，外焊时焊接比线能量范围为2. 11~2. 68(KJ/cm)/mm。
[0016] 所述的X90M管线钢直缝埋弧焊焊接工艺，其特征在于：当钢管的壁厚为16mm时， 内焊前丝焊接时焊枪工作电流为650 ± 5 % A，中丝焊接时焊枪工作电流为600 ± 5 % A，后丝 焊接时焊枪工作电流为550±5% A，内焊时焊接比线能量为1. 66~2. 09(KJ/cm)/mm ;外焊 前丝焊接时焊枪工作电流为730 ± 5 % A，中丝焊接时焊枪工作电流为680 ± 5 % A，后丝焊接 时焊枪工作电流为630±5% A，外焊时焊接比线能量为2. 03~2. 57(KJ/cm)/mm。
[0017] 所述的X90M管线钢直缝埋弧焊焊接工艺，其特征在于：当钢管的壁厚为17.5mm 时，内焊前丝焊接时焊枪工作电流为710±5% A，中丝焊接时焊枪工作电流为660±5% A， 后丝焊接时焊枪工作电流为610±5% A，内焊时焊接比线能量为1. 72~2. 10(KJ/cm)/mm ; 外焊前丝焊接时焊枪工作电流为790 ± 5 % A，中丝焊接时焊枪工作电流为740 ± 5 % A，后丝 焊接时焊枪工作电流为710±5% A，外焊时焊接比线能量为2. 02~2. 59(KJ/cm)/mm。
[0018] 本发明在满足壁厚在14-17. 5mm范围内，焊管外径在Φ864-1016πιπι范围内，内焊 坡口在82-90°范围内，外坡口比内坡口稍小1-2°，采用内外三丝直缝埋弧焊工艺焊接， 保证内焊比线能量在1. 76~2. 09(KJ/cm)/mm，外焊比线能量在2. 11~2. 57(KJ/cm)/mm， 并经过JC0E等其他工序，所生产的钢管的性能能够满足GB/T9711-2011的所有要求。
[0019] 本发明采用预焊加直缝埋弧焊组合焊接工艺、大焊接线能量且给出具体焊接线能 量范围，使得热影响区软化现象得到一定程度的改善，而且接头组织较好，且接头的宏观性 能均满足我国国家标准GB/T9711-2011。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明焊接坡口图示意图。
[0021] 图2为本发明接头硬度测试部位示意图。
[0022] 图3为本发明具体实施例中<i>864mmX 14mm钢管生产时金属微观组织图，其中：
[0023] 图3a为母材图，图3b为焊缝图，图3c为热影响区图。
[0024] 图4为本发明具体实施例中（i>1016mmX16mm钢管生产时金属微观组织图，其中：
[0025] 图4a为母材图，图4b为焊缝图，图4c为热影响区图。
[0026] 图5为为本发明具体实施例中Φ914πιπιΧ 17. 5mm钢管生产时金属微观组织图，其 中：
[0027] 图5a为母材图，图5b为焊缝图，图5c为热影响区图。
【具体实施方式】
[0028] 用JC0E成型工艺采用图1所示的焊接坡口，运用上述焊接工艺参数，分别进行了 Φ 864mmX 14mm、Φ 1016mmX 16mm、Φ 914mmX 17. 5mm三种规格的钢管的焊接成型工作，其成 品焊管的检测结果均满足要求，现列举示例如下：
[0029] 【1】Φ 864mm X 14mm 钢管生产：
[0030] ①化学成分：C = 0· 042 %，Si = 0· 217 % ;Mn = 1. 92 % ;P = 0· 012 % ;S = 0. 0016% ；V = 0. 027% ；Nb = 0. 055% ；Ti =