一种高寒地区用k65控轧钢板、直缝埋弧焊管及其制造方法_2

文档序号:9859506阅读:来源:国知局
别较大。例如,现有技术中C的质量百分比在0. 12% 以上,而本发明仅为0.04-0. 08% ;现有技术中Ni的质量百分比在0.5%左右,而本发明仅 为0.2%以下;现有技术中Mo的质量百分比在0.3%左右,而本发明中Mo的质量百分比在 0. 009% 以下。
[0028] 由于贝氏体冲击韧性好,因此提高钢管母材板显微组织中贝氏体所占比例,有利 于提高钢管母材的低温DWTT性能。而铁素体耐腐蚀性能好。因此,要在保证钢板强度、耐 腐蚀等性能的基础上提高低温DWTT性能,就必须控制钢板显微组织中贝氏体和铁素体的 比例。本发明的K65控乳钢板的显微组织中贝氏体含量45-65%,铁素体含量35-55 %,这 样的比例使得所得K65控乳钢板既具有良好的低温DWTT性能,又保证其他方面的性能同样 满足要求。
[0029] 综上,发明人通过调整K65控乳钢板中各组分含量以及显微组织中贝氏体与铁素 体的比例,得到了具有良好低温DWTT性能的K65控乳钢板。所得K65控乳钢板在-35 °C下 的剪切面积率达到了 75-95%,平均值达到了 85 %以上。
[0030] 由于本发明第一方面的K65控乳钢板限定了显微组织中贝氏体与铁素体的比例, 因此,要对乳制工艺进行优化才能够得到上述的K65控乳钢板。
[0031] 本发明第二方面提供了一种本发明第一方面的K65控乳钢板的乳制方法,所述乳 制方法中:采用具有本发明第一方面所述的各组分质量百分比的钢坯,中间坯开乳温度为 880-950°C,所述钢板的终乳温度为Ar3温度以上60-70°C,钢板加速冷却强度12-20°C /s, 终冷温度为300-500°C。采用该乳制工艺所得K65控乳钢板显微组织组成可以满足本发明 第一方面的要求。其中,Ar3温度为钢板母材显微组织中奥氏体向铁素体转变的临界温度, 本领域的技术人员可以根据本领域的相关知识确定Ar3温度。
[0032] 本发明第三方面提供一种高寒地区用K65钢直缝埋弧焊管,所述K65钢直缝埋 弧焊管采用本发明第一方面的K65控乳钢板经过弯曲焊接后成型;所述K65钢直缝埋弧 焊管焊缝化学成分的质量百分比为:C 0.04-0. 08%、Μη 1.65-2. 0%、Si 0.25-0. 35%、 S 彡 0.01%、P 彡 0.015%、Ni 0.05-0. 35%、Mo 0.1-0. 20%、V 彡 0.06%、Ti 彡 0.025%、 A1 彡 0· 030%、Nb 彡 0· 06%、N 彡 0· 010%、Cu 彡 0· 20%、Cr 彡 0· 20%、B 彡 0· 0015%,余 量为铁;其中,Ceq 0. 40-0. 45,Pcm< 0. 22 ;所述焊缝显微组织中铁素体含量大于85%。铁 素体具有良好的初性,因此提尚焊缝显微组织中铁素体含量有利于提尚钢管的低温冲击初 性。
[0033] 本发明第四方面提供一种本发明第三方面的K65钢直缝埋弧焊管的制造方法,以 本发明第一方面的K65控乳钢板为母材;所述制造方法包括以下步骤:铣边、预弯边、JC0成 型、预焊、内焊、外焊、第一次超声波检查、第一次X射线检查、机械扩径、水压试验、倒棱、坡 口加工、第二次超声波检查、第二次X射线检查、管端磁粉检查和外观质量检查。
[0034] 在上述铣边步骤中,针对钢板厚度较大的特点,适当加大上坡口高度,上坡口高度 为8. 0-8. 5mm,钝边厚度为9. 0-9. 5mm。使二次热循环区域下移或消失,保证焊接过程能够 完全焊透,确保焊接接头的质量。
[0035] 上述JC0成型工艺为:利用JC0成型机将经过预弯边后的钢板的一半进行多次冲 压,压成"J"形,再将其另一半进行多次冲压,压成"C"形,最后在钢板的中间压制一次使其 形成开口的"〇"形;在这个过程中,压制总道次为27道,每次压下量为580-590mm。
[0036] 在上述内焊、外焊工艺中,采用四丝埋弧自动焊在钢管内侧(或外侧)焊接坡口进 行焊接,所用焊丝为Mn-Mo-Ti-B系焊丝;确定焊接参数时,充分考虑四丝焊中各丝的作用, 同时,考虑内外焊热输入的差异对钢管焊接热影响区冲击性能的影响以及壁厚对热影响区 冲击性能的影响,确定合适的焊接参数和内外焊热输入进行焊接,这样就解决了焊接二次 热循环导致强韧性严重降低的问题,使焊缝和热区具有优良的低温冲击韧性。其中,
[0037] 内焊步骤中,第一丝采用直流反接,第二至四丝为交流;钢管焊接工艺参数为:第 一丝电流 I = 1000-1100A,电压 U = 32-36V ;第二丝电流 I = 900-1000A,电压 U = 30-35V ; 第三丝电流I = 700-800A,电压U = 35-40V ;第四丝电流I = 600-700A,电压U = 40-44V ; 焊丝间距 d = 30_35mm,焊接速度 V = 110-150cm/min,线能量为 45_56KJ/cm。
[0038] 外焊步骤中,第一丝采用直流反接,第二至四丝为交流;钢管焊接工艺参数为:第 一丝电流 I = 1100-1200A,电压 U = 32-36V ;第二丝电流 I = 900-1000A,电压 U = 30-35V ; 第三丝电流I = 700-800A,电压U = 35-40V ;第四丝电流I = 600-700A,电压U = 40-44V ; 焊丝间距 d = 30_35mm,焊接速度 V = 110-150cm/min,线能量为 55_60KJ/cm。
[0039] 本发明的技术方案中并没有对上述K65钢直缝埋弧焊管制造方法中铣边、JC0成 型以及焊接以外的步骤进行特别的改进,本领域技术人员可以根据实际需要、通过本领域 的技术知识来完成其余步骤。
[0040] 综上,本发明通过优化K65控乳钢板合金成分、乳制工艺参数,使所得K65控乳钢 板具有良好的低温冲击韧性和DWTT性能;通过优化钢管制造过程中铣边、JC0成型以及焊 接步骤的工艺参数使所得钢管焊缝及热区的低温冲击韧性和DWTT性能达到在高寒地区使 用的要求;从而使所得K65钢直缝埋弧焊管在高寒地区能够正常使用,保证安全。
[0041] 本发明实施例中,夏比冲击试验按照ASTM A370-2012标准进行;DWTT试验按照 SY/T 6476-2007 标准进行。
[0042] 实施例1
[0043] 本实施例提供一种宽度为4355mm、厚度为23mm的K65控乳钢板。
[0044] 该K65控乳钢板各组分质量百分比见表1 :
[0045] 表1本实施例中K65控乳钢板各组分质量百分比
[0046]
[0047] 乳制工艺参数为:采用表1所示的各组分质量百分比的钢坯,中间坯开乳温度为 880-950°C,所述钢板的终乳温度为Ar3温度以上60-70°C,钢板加速冷却强度12-20°C /s, 终冷温度为300-500 °C。
[0048] 所得K65控乳钢板显微组织中贝氏体含量46-64 %,铁素体含量37-54 %。
[0049] 对所得K65控乳钢板的DWTT性能进行测试。所得结果见表2。从表2可以看出, 通过对合金成分、乳制工艺参数进行优化,本发明的K65控乳钢板的本发明的K65控乳钢板 的剪切面积率的平均值达到了 85%以上,每一个试样的剪切面积率都达到了 70%以上,符 合高寒地区对钢管母材的要求。
[0050] 表2本实施例K65控乳钢板的DWTT试验结果
[0051]
[0052] 实施例2
[0053] 本实施例提供一种宽度为4340mm、厚度为27. 7mm的K65控乳钢板。
[0054] 该K65控乳钢板各组分质量百分比见表3 :
[0055] 表3本实施例中K65控乳钢板各组分质量百分比
[0056]
[0057] 乳制工艺参数为:采用上述的各组分质量百分比的钢坯,中间坯开乳温度为 880-950°C,所述钢板的终乳温度为Ar3温度以上60-70°C,钢板加速冷却强度12-20°C /s, 终冷温度为300-500 °C。
[0058] 所得K65控乳钢板显微组织中贝氏体含量45-63%,铁素体含量35-52%。
[0059] 对所得K65控乳钢板的DWTT性能进行测试。所得结果见表4。从表4可以看出, 通过对合金成分、乳制工艺参数进行优化,本发明的K65控乳钢板的剪切面积率的平均值 达到了 85%以上,每一个试样的剪切面积率都达到了 70%以上,符合高寒地区对钢管母材 的要求。
[0060] 表4本实施例K65控乳钢板的DWTT试验结果
[0061]
[0062] 实施例3
[0063] 本实施例提供一种直径φ=1422、厚度23mm的K65钢直缝埋弧焊管及其制造方法。
[0064] 本实施例的钢管以实施例1所得K65控乳钢板为母材,经过铣边、预弯边、JC0成 型、预焊、内焊、外焊、第一次超声波检查、第一次X射线检查、机械扩径、水压试验、倒棱、坡 口加工、第二次超声波检查、第二次X射线检查、管端磁粉检查和外观质量检查后成型。其 中,
[0065] 铣边步骤中,上下坡口角度均为35°,上坡口高度为8. 0mm,钝边厚度为6. 5mm。
[0066] JC0成型步骤中:整个压制道次为27道,每次压下量为585mm。
[0067] 内焊步骤中:采用四丝埋弧自动焊在钢管内侧焊接坡口进行焊接,所用焊丝为 Mn-Mo-Ti-B系焊丝(型号:T union SA Ni3/T-UV621),焊接工艺参数为:第一丝电流 1150A、电压34V,第二丝电流950A、电压38V,第三丝电流800A、电压40V,第四丝电流700A、 电压42V,焊丝间距为33mm,焊接速度为135mm/min,焊接线能量为45. 6kJ/cm。
[0068] 外焊:采用四丝埋弧自动焊在钢管外侧焊接坡口进行焊接,所用焊丝为 Mn-Mo-Ti-B系焊丝(型号:T union SA Ni3/T-UV621),焊接工艺参数为:第一丝电流950A、 电压32V,第二丝电流800A、电压38V,第三丝电流700A、电压40V,第四丝电流600A、电压 42V,焊丝间距为33mm,焊接速度为150mm/min,焊接线能量为48. 3kJ/cm。
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1