CN105364426A - 一种厚壁高频焊接钢管的制备方法 - Google Patents

一种厚壁高频焊接钢管的制备方法 Download PDF

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范建平
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Abstract

本发明公开了一种厚壁高频焊接钢管的制备方法，所述钢管的厚度为28mm，所述制备方法包括如下步骤：（1）热轧卷板放卷剪切；（2）排辊成型；（3）预焊合缝；（4）焊接成型；（5）焊缝处理及冷却；（6）焊缝热处理；（7）修整、检验、入库。本发明一种厚壁高频焊接钢管的制备方法，采用排辊成型、预焊合缝和焊后热处理，提高了厚壁焊接管的整体强度和耐低温韧性，避免了焊缝开裂或焊缝张力的存在，保证厚壁钢管的整体性能。

Description

一种厚壁高频焊接钢管的制备方法
技术领域
本发明涉及焊接钢管领域，特别是涉及一种厚壁高频焊接钢管的制备方法。
背景技术
厚壁钢管通常是指管壁厚度在20mm以上的钢管，是针对国内生产的20mm壁厚以内的钢管而言的。厚壁钢管主要用于油气输送管线管、浆体输送管、石油套管以及结构用圆管、方矩形管。
厚壁钢管的性能主要是受成型载荷、板边的成型性、以及焊接时焊接参数和中频模拟正火参数的影响，其板材强度高，回弹就很大，所以成形后的管筒开口小是影响焊接后钢管稳定性能的前提，否则焊接后的钢管很容易将焊缝撕裂。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种厚壁高频焊接钢管的制备方法，能够有效减小钢管坯成型后的管口大小，保证厚壁钢管焊接后的整体性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种厚壁高频焊接钢管的制备方法，所述钢管的厚度为28mm，所述制备方法包括如下步骤：
（1）热轧卷板放卷剪切：按照焊接管的尺寸要求，将热轧卷板放卷后按厚壁钢管的板卷宽度、铣边宽度要求进行纵剪，得到单个焊接管坯料；
（2）排辊成型：采用小直径排辊成形机将步骤（1）中剪切后的板材采用6点法折弯成径向错边开口管筒，然后调整定径辊和矫正轧辊位置，使开口管筒合缝；
（3）预焊合缝：采用预焊机预焊合缝；
（4）焊接成型：利用固态高频焊接电源将步骤（3）中预焊后的管坯焊接成管筒；
（5）焊缝处理及冷却：清除焊接管筒内外的焊缝毛刺，然后用低温压缩空气进行喷吹和降温处理；
（6）焊缝热处理：用感应加热器步骤（5）中冷却后的焊接管筒进行正火处理；
（7）修整、检验、入库。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中，所述焊接成型的工艺条件为：焊接功率1500～2000kW、焊接速率12～15m/min、焊接温度1500～1550℃，挤压余量16～18mm，焊接电流15～18A。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（5）中，所述压缩空气的压力为10～20Kpa，温度为5～10℃。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（6）中，所述正火处理的条件为：加热频率50～60kHz，加热温度950～1050℃，恒温保持5～15min，然后随炉冷却至300℃，再空气冷却10～15min，最后水冷至室温。
本发明的有益效果是：本发明一种厚壁高频焊接钢管的制备方法，采用排辊成型、预焊合缝和焊后热处理，提高了厚壁焊接管的整体强度和耐低温韧性，避免了焊缝开裂或焊缝张力的存在，保证厚壁钢管的整体性能。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
实施例1
本发明揭示了一种厚壁高频焊接钢管的制备方法，所述钢管的规格为：直径35mm，管壁厚度28mm，所述制备方法包括如下步骤：
（1）热轧卷板放卷剪切：按照焊接管的尺寸要求，将热轧卷板放卷后按厚壁钢管的板卷宽度、铣边宽度要求进行纵剪，得到单个焊接管坯料，并保证钢坯具有足够的成型余量、焊接余量、挤压量和边部铣削量；
（2）排辊成型：采用小直径排辊成形机将步骤（1）中剪切后的板材采用6点法折弯成径向错边开口管筒，然后调整定径辊和矫正轧辊位置，使开口管筒合缝；
（3）预焊合缝：采用预焊机在预焊功率500kW、焊预速度15min/min、预焊温度1400℃下焊接，使钢坯的开口合缝；
（4）焊接成型：利用固态高频焊接电源将步骤（3）中预焊后的管坯焊接成管筒；所述焊接成型的工艺条件为：焊接功率1500kW、焊接速率12m/min、焊接温度1550℃，挤压余量16mm，焊接电流15A；
（5）焊缝处理及冷却：清除焊接管筒内外的焊缝毛刺，其中，内毛刺用顶杆顶出，然后用压力为10Kpa，温度为5℃的压缩空气进行喷吹，以去除毛刺，同时对焊缝进行降温处理；
（6）焊缝热处理：采用中频感应加热器对焊缝进行模拟正火处理，以消除在焊接过程中因焊缝急速冷却而产生的内应力和轧制硬化，提高焊缝区塑性，改善或消除在焊接中成分和组织的不均；所述正火处理的条件为：加热频率50kHz，加热温度950℃，恒温保持5min，然后随炉冷却至300℃，再空气冷却10～15min，最后水冷至室温；
（7）修整、检验、入库。
实施例2
本发明揭示了一种厚壁高频焊接钢管的制备方法，所述钢管的规格为：直径35mm，管壁厚度28mm，所述制备方法包括如下步骤：
（1）热轧卷板放卷剪切：按照焊接管的尺寸要求，将热轧卷板放卷后按厚壁钢管的板卷宽度、铣边宽度要求进行纵剪，得到单个焊接管坯料，并保证钢坯具有足够的成型余量、焊接余量、挤压量和边部铣削量；
（2）排辊成型：采用小直径排辊成形机将步骤（1）中剪切后的板材采用6点法折弯成径向错边开口管筒，然后调整定径辊和矫正轧辊位置，使开口管筒合缝；
（3）预焊合缝：采用预焊机在预焊功率800kW、焊预速度20min/min、预焊温度1400℃下焊接，使钢坯的开口合缝；
（4）焊接成型：利用固态高频焊接电源将步骤（3）中预焊后的管坯焊接成管筒；所述焊接成型的工艺条件为：焊接功率2000kW、焊接速率15m/min、焊接温度1500℃，挤压余量18mm，焊接电流15A；
（5）焊缝处理及冷却：清除焊接管筒内外的焊缝毛刺，其中，内毛刺用顶杆顶出，然后用压力为20Kpa，温度为10℃的压缩空气进行喷吹，以去除毛刺，同时对焊缝进行降温处理；
（6）焊缝热处理：采用中频感应加热器对焊缝进行模拟正火处理，以消除在焊接过程中因焊缝急速冷却而产生的内应力和轧制硬化，提高焊缝区塑性，改善或消除在焊接中成分和组织的不均；所述正火处理的条件为：加热频率60kHz，加热温度1050℃，恒温保持5min，然后随炉冷却至300℃，再空气冷却10～15min，最后水冷至室温；
（7）修整、检验、入库。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种厚壁高频焊接钢管的制备方法，其特征在于，所述钢管的厚度为28mm，所述制备方法包括如下步骤：
（1）热轧卷板放卷剪切：按照焊接管的尺寸要求，将热轧卷板放卷后按厚壁钢管的板卷宽度、铣边宽度要求进行纵剪，得到单个焊接管坯料；
（2）排辊成型：采用小直径排辊成形机将步骤（1）中剪切后的板材采用6点法折弯成径向错边开口管筒，然后调整定径辊和矫正轧辊位置，使开口管筒合缝；
（3）预焊合缝：采用预焊机预焊合缝；
（4）焊接成型：利用固态高频焊接电源将步骤（3）中预焊后的管坯焊接成管筒；
（5）焊缝处理及冷却：清除焊接管筒内外的焊缝毛刺，然后用低温压缩空气进行喷吹和降温处理；
（6）焊缝热处理：用感应加热器步骤（5）中冷却后的焊接管筒进行正火处理；
（7）修整、检验、入库。
2.根据权利要求1所述的厚壁高频焊接钢管的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述焊接成型的工艺条件为：焊接功率1500～2000kW、焊接速率12～15m/min、焊接温度1500～1550℃，挤压余量16～18mm，焊接电流15～18A。
3.根据权利要求1所述的厚壁高频焊接钢管的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，所述压缩空气的压力为10～20Kpa，温度为5～10℃。
4.根据权利要求1所述的厚壁高频焊接钢管的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中，所述正火处理的条件为：加热频率50～60kHz，加热温度950～1050℃，恒温保持5～15min，然后随炉冷却至300℃，再空气冷却10～15min，最后水冷至室温。
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