一种l555m管线钢组合焊焊接方法
【专利摘要】本发明公开一种L555M管线钢组合焊焊接方法，针对国产L555M钢板，采用JCOE成型工艺，使用二保焊加直缝埋弧焊组合焊接方法，然后通过扩径、水压试验、无损检测、倒棱等工序，最终由钢板成型为钢管，本发明用二保焊结合直缝埋弧焊组合方法，提高了生产效率和兼顾产品质量，同时在大焊接线能量下有效的解决了热影响区软化等问题，且最终成品钢管性能均满足我国GB/T9711-2011标准的所有要求。
【专利说明】一种L555M管线钢组合焊焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明属于焊接【技术领域】，具体涉及一种L555M管线钢组合焊焊接方法。
【背景技术】
[0002]用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体或者气体流动的压力管道因其应用场合及承载物质特性决定其需要良好的焊接工艺，一般的焊接工艺中常存在着如气孔、夹渣、未熔合、未焊透、裂纹以及其它焊接缺陷，因此提供一种高性能的焊接工艺来焊接L555M钢板形成高品质的压力管道至关重要。
【发明内容】
[0003]本发明为了获得获得高品质的L555M管线钢组合焊接效果，本发明提出一种L555M管线钢组合焊焊接方法。
[0004]本发明所采用的技术方案如下:
一种L555M管线钢组合焊焊接方法，其特征在于:针对国产L555M钢板，采用JCOE成型工艺，使用二保焊加直缝埋弧焊组合焊接方法，然后通过扩径、水压试验、无损检测、倒棱等工序，最终由钢板成型为钢管。
[0005]一种L555M管线钢组合焊焊接方法，主要包括以下步骤:
I):进行板材检测；2):针对选定的板材切割,确定待焊接板材,完成下料过程；3):对选定的下料板材进行铣边和预弯操作；4):在JCO成型机上首先将预弯后钢板的一半经过多次步进冲压，压成J型，再将钢板的另一半同样弯曲后压成C型，直到最后形成开口的O形管还;5):然后进行焊接工序；6):对初步焊接成功的广品进行无损探伤、扩径等工序直至整个焊管生产流程结束；2):
所述的焊接工序是指先采用二保焊进行合缝预焊，在对钢管依次进行埋弧内焊和埋弧外焊，在焊接的过程中，根据板厚等条件选择单丝或者多丝工艺进行焊接，其中针对于L555M (PSL2钢管产品)管线钢，规格口径914-1016_，壁厚为18_21_，成分及含量参数入下:
C 彡 0.08%, Si ( 0.45% ；Mnl.6-1.85% ；P ( 0.025% ；S ( 0.015% ；V+Nb+Ti ( 0.15% ；Cu ( 0.5%, Ni ( 0.5% ；Cr ( 0.5% ；Mo ( 0.5% ；B ( 0.004% ;其余主要为 Fe 元素；CEpcm 彡 0.25% ；CE n w ^ 0.43%。
[0006]焊接工序参数如下:
①预焊:二保焊，直径Φ 1.2mm ;直流反接；电流240-280A ；电压26-30V ；
焊速 1.4-1.8m/min ;气体流速 15_20L/min。
[0007]②内埋弧焊:双丝焊接；前丝直流反接，后丝交流，均为独立电源。前后丝间距16-17mm。
[0008]前丝:Φ4.0mm，电流 840-940A ；电压 32-36V ;焊速 1.15-1.20m/min ；
后丝:Φ 3.2mm，电流 660-760A ；电压 40-44V ;焊速 1.15-1.20m/min。
[0009]③外埋弧焊:三丝焊接；前丝直流反接，中、后丝交流，均为独立电源。前中丝间距为17_18mm,中后丝间距为18_19mm。
[0010]前丝:φ4.0mm，电流 800-900A ；电压 32-36V ;焊速 1.15-1.25m/min ；
中丝:Φ4.0mm，电流 760-860A ;电压 36-40V ;焊速 1.15-1.25m/min ；
后丝:Φ 3.2mm，电流 680-760A ；电压 38-42V ;焊速 1.15-1.25m/min。
[0011]本发明用二保焊结合直缝埋弧焊组合方法，提高了生产效率和兼顾产品质量，同时在大焊接线能量下有效的解决了热影响区软化等问题，且最终成品钢管性能均满足我国GB/T9711-2011标准的所有要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的焊接接口图；
图2为本发明的焊接接头硬度测试图；
表1.1 Φ 914mm X 18.4mm钢管拉伸性能测试结果；
表1.2 Φ 914mm X 18.4mm钢管_20°C夏比冲击测试结果；
表1.3 Φ 914mm X 18.4mm钢管在不同接口位置处的硬度测试结果；
表2.1 Φ 965mm X 19mm钢管拉伸性能测试结果；
表2.2 Φ 965mm X 19mm钢管_20°C夏比冲击测试结果；
表2.3 Φ 965mm X 19mm钢管在不同接口位置处的硬度测试结果；
表3.1 Φ 1016mm X 21mm钢管拉伸性能测试结果;
表3.2 Φ 1016mm X 21mm钢管-20°C夏比冲击测试结果；
表3.3 Φ 1016mm X 21mm钢管在不同接口位置处的硬度测试结果。
【具体实施方式】
[0013]一种L555M管线钢组合焊焊接方法，其特征在于:针对国产L555M钢板，采用JCOE成型工艺，使用二保焊加直缝埋弧焊组合焊接方法，然后通过扩径、水压试验、无损检测、倒棱等工序，最终由钢板成型为钢管。
[0014]一种L555M管线钢组合焊焊接方法，主要包括以下步骤:
I):进行板材检测；2):针对选定的板材切割,确定待焊接板材,完成下料过程；3):对选定的下料板材进行铣边和预弯操作；4):在JCO成型机上首先将预弯后钢板的一半经过多次步进冲压，压成J型，再将钢板的另一半同样弯曲后压成C型，直到最后形成开口的O形管还;5):然后进行焊接工序；6):对初步焊接成功的广品进行无损探伤、扩径等工序直至整个焊管生产流程结束；2):
所述的焊接工序是指先采用二保焊进行合缝预焊，在对钢管依次进行埋弧内焊和埋弧外焊，在焊接的过程中，根据板厚等条件选择单丝或者多丝工艺进行焊接。
[0015]如图1所示的为本发明在焊接L555M管线钢时的焊接坡口图，其中I为预焊，2为埋弧焊内焊，3为埋弧焊外焊；采用此焊接工艺,进行Φ914ι?πι X 18.4mm、Φ965mm X 19mm、Φ 1016mm X 21mm三种规格的钢管的焊接成型工作，并分别进行了拉伸性能、夏比冲击、以及硬度的测试，分别详述如下:
(I)针对Φ914mm X 18.4mm钢管生产: ①其化学成分:
C=0.053%, Si=0.246% ；Mn=l.75% ；P=0.0098% ；S=0.0016% ；V=0.031% ；Nb=0.047% ；Ti=0.015% ；Cu=0.032%, Ni=0.134% ；Cr=0.022% ；Mo=0.172% ；B=0.0003% ;其余为 Fe 元素;CEpcm=0.1702%。
[0016]②焊接参数
预焊:焊丝直径1.2mm,电流260A,电压28V,焊速1.5m/min,直流反接；
内焊:双丝焊接；前丝直流反接，后丝交流。前后丝间距16mm。
[0017]前丝:Φ4.0mm,电流 850A ;电压 36V ;焊速 1.15m/min ；
后丝:Φ 3.2mm，电流 700A ；电压 41V ;焊速 1.15m/min。
[0018]外焊:三丝焊接；前丝直流反接，中、后丝交流。前中丝间距为17mm，中后丝间距18mm η
[0019]前丝:Φ4.0mm,电流 850A ;电压 34V ;焊速 1.25m/min ；
中丝:Φ 4.0mm,电流 830A ；电压 38V ;焊速 1.25m/min ；
后丝:Φ 3.2mm，电流 700A ；电压 40V ;焊速 1.25m/min。
[0020]拉伸性能如表1.1所示，-20°时的夏比冲击如表1.2所示，不同位置接口硬度测试如表1.3所示；
(2)针对Φ965_X 19mm钢管生产:
①化学成分:C=0.054%, Si=0.246% ；Mn=l.67% ；P=0.0097% ；S=0.0016% ；V=0.031% ；Nb=0.046% ；Ti=0.016% ；Cu=0.032%, Ni=0.134% ；Cr=0.022% ；Mo=0.170% ；B=0.0003% ；其余为 Fe 元素；CEpcm=0.165%。
[0021]②焊接参数
预焊:焊丝直径1.2mm,电流265A,电压28.5V,焊速1.55m/min，直流反接；
内焊:双丝焊接；前丝直流反接，后丝交流。前后丝间距16.5mm。
[0022]前丝:φ4.0mm，电流 880A ；电压 35V ;焊速 1.18m/min ；
后丝:Φ 3.2mm，电流 720A ；电压 40V ;焊速 1.19m/min。
[0023]外焊:三丝焊接；前丝直流反接，中、后丝交流。前中丝间距为17.5mm,中后丝间距18.5mmο
[0024]前丝:φ4.0mm，电流 880A ；电压 34V ;焊速 1.18m/min ；
中丝:Φ 4.0mm,电流 840A ；电压 37V ;焊速 1.20m/min ；
后丝:Φ 3.2mm，电流 680A ；电压 41V ;焊速 1.20m/min。
[0025]拉伸性能如表2.1所示，-20°时的夏比冲击如表2.2所示，不同位置接口硬度测试如表2.3所示；
(3)针对Φ1016mm X 21mm钢管生产:
①化学成分:C=0.048%, Si=0.257% ；Mn=l.77% ；P=0.0091% ；S=0.0021% ；V=0.035% ；Nb=0.058% ；Ti=0.017% ；Cu=0.028%, Ni=0.139% ；Cr=0.026% ；Mo=0.167% ；B=0.0002% ；其余为 Fe 元素；CEpcm=0.1657%。
[0026]②焊接参数
预焊:焊丝直径1.2mm,电流280A,电压26V,焊速1.7m/min,直流反接；
内焊:双丝焊接；前丝直流反接，后丝交流。前后丝间距17mm。
[0027]前丝:φ4.0mm，电流 920A ；电压 33V ;焊速 1.18m/min ；
后丝:Φ 3.2mm，电流 760A ；电压 41V ;焊速 1.20m/min。
[0028]外焊:三丝焊接；前丝直流反接，中、后丝交流。前中丝间距为18mm，中后丝间距
1 Qmnin
[0029]前丝:Φ4.0mm,电流 900A ；电压 33V ;焊速 1.20m/min ；
中丝:Φ 4.0mm,电流 860A ；电压 36V ;焊速 1.20m/min ；
后丝:Φ 3.2mm，电流 710A ；电压 40V ;焊速 1.20m/min。
[0030]拉伸性能如表3.1所示，-20°时的夏比冲击如表3.2所示，不同位置接口硬度测试如表3.3所示；
通过多不同规格的L555M管线钢焊接成品的拉伸性能、夏比冲击以及接口硬度测试，得采用此工艺进行焊接的成品性能均满足我国GB/T9711-2011标准的所有要求。
表1.1
位置性能卜.5(MPa) IRm(MPa) |Rt0.5/Rm |A(% )
母材5896860786H
焊接接头(断于母材)708
表1.2
位置冲*功(J)平均值(J)
__1.............................2..............................[..........................3————_
焊缝 179 185183182
热影_ 区__267 272270270
___262 ——— 259 ——I————273————265
表1.3
I~[2~[3U|5[6~[?[8[9IlO 111 Il2 Il3 Il4~
202 201 205 244 238 207 223 207 207 203 251 241 213 206
表2.I
位置性能IRt0..5(MPa) IRm(MPa) |Rt0.5/Rm |A(% )
母材6097280.8434
焊接接头(断于母材)731
表2.2
^W:冲士功(J)、卜均tf1.(J)
__I2 3_
___165175 —173171
热影晌 E__266259 I 255260
—.........................................##...............................................[——261——].—251........................[ —233 —[........................................248.........................................表2.3
?~?2~[3~U~?δ~?θ~[7~[8~[9~IlO Ill 112 |13 |14~
----? 261 253 222" 217
表3.1
位置性能|Rt0..5(MPa) IRm(MPa) |Rt0.5/Rm |A(% )
母材5967150.8329
焊接接头(断于母材)728
表3.2
" ^I冲击功(J)I平均值(J)^
I23^^
焊缝 171 145 133150
热影晌区 247 242 239243
賴242 —.....231........................1...233~ 235
表3.3
?~|2~[3~U~?δ~[6~[7~[8~[9~IlO 111 Il2 Il3 Il4~
219
【权利要求】
1.一种L555M管线钢组合焊焊接方法，其特征在于:针对国产L555M钢板，采用JCOE成型工艺，使用二保焊加直缝埋弧焊组合焊接方法，然后通过扩径、水压试验、无损检测、倒棱等工序，最终由L555M钢板成型为钢管。
2.—种L555M管线钢组合焊焊接方法，其特征在于，主要包括以下步骤: 1):进行板材检测； 2):针对选定的板材切割,确定待焊接板材,完成下料过程； 3):对选定的下料板材进行铣边和预弯操作； 4):在JCO成型机上首先将预弯后钢板的一半经过多次步进冲压，压成J型，再将钢板的另一半同样弯曲后压成C型，直到最后形成开口的O形管坯； 5):然后进行焊接工序； 6):对初步焊接成功的产品进行无损探伤、扩径等工序直至整个焊管生产流程结束。
3.根据权利要求2所述的一种L555M管线钢组合焊焊接方法，其特征在于: 所述的焊接工序是指先采用二保焊进行合缝预焊，在对钢管依次进行埋弧内焊和埋弧外焊，在焊接的过程中，根据板厚等条件选择单丝或者多丝工艺进行焊接，其中针对于L555M(PSL2钢管产品)管线钢，规格口径914-1016_，壁厚为18_21_，焊接工序参数如下: ①预焊:二保焊，直径Φ1.2mm ;直流反接；电流240-280A ；电压26-30V ；
焊速 1.4-1.8m/min ;气体流速 15_20L/min ； ②内埋弧焊:双丝焊接；前丝直流反接，后丝交流，均为独立电源； 前后丝间距16-17謹；
前丝:Φ 4.0mm,电流 840-940A ；电压 32-36V ;焊速 1.15-1.20m/min ；
后丝:Φ 3.2mm,电流 660-760A ；电压 40-44V ;焊速 1.15-1.20m/min ； ③外埋弧焊:三丝焊接；前丝直流反接，中、后丝交流，均为独立电源； 前中丝间距为17-18謹,中后丝间距为18-19mm ;
前丝:Φ 4.0mm,电流 800-900A ；电压 32-36V ;焊速 1.15-1.25m/min ；
中丝:Φ4.0mm，电流 760-860A ;电压 36-40V ;焊速 1.15-1.25m/min ；
后丝:Φ 3.2mm，电流 680-760A ；电压 38-42V ;焊速 1.15-1.25m/min。
【文档编号】B23K9/235GK104162731SQ201410225349
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年5月24日 优先权日:2014年5月24日
【发明者】李志宏, 于磊, 沈沆, 莫诚生, 邹文超, 姚立东, 檀才保, 李朋, 刘亮 申请人:安徽省特种设备检测院