CN107538142B - 一种直缝焊管的焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种直缝焊管的焊接工艺，涉及管道焊接技术领域。通过将钢板卷焊制成具有五个焊层的直缝焊管，包括如下步骤：将所述钢板作坡口加工以获得呈卷曲状的钢板；对所述卷曲状的钢板进行组对定位焊，以形成所述直缝焊管的基体；对所述直缝焊管的基体依次进行封底焊、内焊填充焊、内焊盖面焊、外焊填充焊以及外焊盖面焊，即可获得所述具有五个焊层的直缝焊管。
Description
技术领域
本发明涉及管道焊接技术领域，尤其涉及一种直缝焊管的焊接工艺。
背景技术
A691 Gr11 CL2合金钢管为美国材料与试验协会材料(American Society forTesting and Materials,ASTM)，属1.25Cr-0.5Mo系珠光体耐热钢，国内与其相近的材料是14Cr1Mo(铬钼耐热钢)，该材料在小于500℃以下具有良好的高温强度、抗氧化性和抗硫化物腐蚀性，广泛应用于煤化工、石油化工高温高压管道、容器以及合成氨反应器、加氢反应器等装置中。
目前，铬钼钢管道的焊接还采用传统的手工氩弧焊打底的焊接方法，焊条电弧焊填充盖面。然而，该传统方法的焊接工作量大，焊接作业时间长，劳动强度大生产效率低，同时焊接质量不理想，焊件合格率低，存在诸多缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种直缝焊管的焊接工艺，其用于制备出铬钼钢高温高压合金焊管。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种直缝焊管的焊接工艺，通过将钢板卷焊制成具有五个焊层的直缝焊管，包括如下步骤：
步骤S1、将所述钢板作坡口加工以获得呈卷曲状的钢板；
步骤S2、对所述卷曲状的钢板进行组对定位焊，以形成所述直缝焊管的基体；
步骤S3、对所述直缝焊管的基体进行封底焊，以获得具有第一焊层的直缝焊管；
步骤S4、对所述具有第一焊层的直缝焊管进行内焊填充焊，以获得具有第二焊层的直缝焊管；
步骤S5、对所述具有第二焊层的直缝焊管进行内焊盖面焊，以获得具有第三焊层的直缝焊管；
步骤S6、对所述具有第三焊层的直缝焊管进行外焊填充焊，以获得具有第四焊层的直缝焊管；
步骤S7、对所述具有第四焊层的直缝焊管进行外焊盖面焊，以获得具有第五焊层的直缝焊管，所述具有第五焊层的直缝焊管即为所述具有五个焊层的直缝焊管。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
可选地，在进行组对定位焊之前，需对所述卷曲状的钢板进行预热处理，其中，所述预热处理的预热范围是以坡口中心线为基准，两侧各不小于所述钢板的壁厚的三倍且不小于100mm，同时对所述预热范围之外100mm内予以保温；
所述预热处理采用履带式加热器或火焰器进行预热，所述预热的温度大于200℃。
可选地，在所述步骤S2中，组对定位焊的长度大于20mm，组对定位焊的间距大于200mm。
可选地，在进行步骤S1之前，需对所述钢板进行表面清理，所述表面清理是将所述坡口表面及其边缘50mm内的油污、氧化物以及锈蚀清除干净。
可选地，所述表面清理具体是采用角向磨光机将所述钢板上的锈蚀及氧化物抛光打磨干净，使所述钢板露出金属光泽，再用丙酮溶液清除所述钢板上的油污。
可选地，在所述步骤S3中，所述封底焊采用熔化极气体保护焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为1.2mm，焊接电流为150A～190A，焊接电压为22V～28V，焊接速度为36cm/min～43cm/min；
在所述步骤S4中，所述内焊填充焊采用埋弧自动焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为4.0mm，焊接电流为405A～495A，焊接电压为30V～34V，焊接速度为26cm/min～34cm/min；
在所述步骤S5中，所述内焊盖面焊采用埋弧自动焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为4.0mm，焊接电流为405A～495A，焊接电压为30V～34V，焊接速度为26cm/min～34cm/min；
在所述步骤S6中，所述外焊填充焊采用埋弧自动焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为4.0mm，焊接电流为405A～495A，焊接电压为30V～34V，焊接速度为26cm/min～34cm/min；
在所述步骤S7中，所述外焊盖面焊采用埋弧自动焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为4.0mm，焊接电流为405A～495A，焊接电压为30V～34V，焊接速度为26cm/min～34cm/min。
可选地，在步骤S6中，在所述外焊盖面焊之前需进行清根处理，所述清根处理具体是将所述第一焊层的焊缝去除。
可选地，施焊时相邻焊层之间的温度差控制在200℃-250℃。
可选地，在步骤S3-S7中，每一步骤完成后需立即进行消氢处理，所述消氢处理具体是在250℃-300℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
可选地，在步骤S7完成后，需对所述具有五个焊层的直缝焊管进行焊后热处理，所述焊后热处理为将所述具有五个焊层的直缝焊管置于640℃-660℃下保温1小时。
本发明的有益效果：
1.本发明采用填充焊和盖面焊相结合的焊接方式，使焊缝成形美观，焊缝成形质量好，成形焊管中不会出现裂纹、气孔、夹渣等焊接缺陷，同时还避免了焊接过程中焊件飞溅或焊件未焊透的情况；
2.本发明的焊接工艺可以使焊接合格率达到100％，焊接速度也比较快，焊接生产效率高；
3.本发明的焊接工艺可以消除焊接残余应力，提高焊接接头的机械性能，防止焊管变形。
附图说明
图1是本发明实施例的直缝焊管的焊接工艺的流程图；
图2是本发明实施例的焊接小车的结构示意图；
图3是本发明实施例的直缝焊管的结构示意图；
图4是图3所示直缝焊管的焊缝的横截面示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明采用填充焊和盖面焊相结合的焊接方式，使焊缝成形美观，焊缝成形质量好，成形焊管中不会出现裂纹、气孔、夹渣等焊接缺陷，同时还避免了焊接过程中焊件飞溅或焊件未焊透的情况；
本发明的焊接工艺可以使焊接合格率达到100％，焊接速度也比较快，焊接生产效率高；
本发明的焊接工艺可以消除焊接残余应力，提高焊接接头的机械性能，防止焊管变形。
图1是本发明实施例的直缝焊管1的焊接工艺的流程图。参见图1，本发明提供了一种直缝焊管1的焊接工艺，通过将钢板卷焊制成具有五个焊层的直缝焊管1，包括如下步骤：
步骤S1、将所述钢板作坡口加工以获得呈卷曲状的钢板；
步骤S2、对所述卷曲状的钢板进行组对定位焊，以形成所述直缝焊管1的基体；
步骤S3、对所述直缝焊管1的基体进行封底焊，以获得具有第一焊层7的直缝焊管1；
步骤S4、对所述具有第一焊层7的直缝焊管1进行内焊填充焊，以获得具有第二焊层8的直缝焊管1；
步骤S5、对所述具有第二焊层8的直缝焊管1进行内焊盖面焊，以获得具有第三焊层9的直缝焊管1；
步骤S6、对所述具有第三焊层9的直缝焊管1进行外焊填充焊，以获得具有第四焊层10的直缝焊管1；
步骤S7、对所述具有第四焊层10的直缝焊管1进行外焊盖面焊，以获得具有第五焊层11的直缝焊管1，所述具有第五焊层11的直缝焊管1即为所述具有五个焊层的直缝焊管1。
在进行步骤S1之前，需对所述钢板进行表面清理，所述表面清理是将所述坡口表面及其边缘50mm内的油污、氧化物以及锈蚀清除干净。
其中，所述表面清理具体是采用角向磨光机将所述钢板上的锈蚀及氧化物抛光打磨干净，使所述钢板露出金属光泽，再用丙酮溶液清除所述钢板上的油污。
接着，将所述钢板作坡口加工以获得呈卷曲状的钢板。还需要对所述卷曲状的钢板进行预热处理，其中，所述预热处理的预热范围是以坡口中心线为基准，两侧各不小于所述钢板的壁厚的三倍且不小于100mm，同时对所述预热范围之外100mm内予以保温；
其中，所述预热处理采用履带式加热器或火焰器进行预热，所述预热的温度大于200℃。
在所述步骤S2中，组对定位焊是将卷曲状的钢板以对接的形式在卷曲状的钢板的对接边上分段组对焊接，可以形成后续焊接工作中的焊缝6。组对定位焊的长度大于20mm，组对定位焊的间距大于200mm。
在所述步骤S3中，所述封底焊采用熔化极气体保护焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为1.2mm，焊接电流为150A～190A，焊接电压为22V～28V，焊接速度为36cm/min～43cm/min。封底焊是在组对定位焊的基础上对焊缝6进行封底焊，这样可以消除对接焊缝的间隙，为此后的焊接内里部分的质量提供来了保证。
在所述步骤S4中，所述内焊填充焊采用埋弧自动焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为4.0mm，焊接电流为405A～495A，焊接电压为30V～34V，焊接速度为26cm/min～34cm/min。内焊填充层是从直缝焊管1的内部在封底焊的基础上进行的。
在所述步骤S5中，所述内焊盖面焊采用埋弧自动焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为4.0mm，焊接电流为405A～495A，焊接电压为30V～34V，焊接速度为26cm/min～34cm/min。内焊盖面焊也是从直缝焊管1的内部在内焊盖面焊的基础上进行的。
在所述步骤S6中，所述外焊填充焊采用埋弧自动焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为4.0mm，焊接电流为405A～495A，焊接电压为30V～34V，焊接速度为26cm/min～34cm/min。外焊填充焊是从直缝焊管1的外部在封底焊的基础上进行的。并且，内焊填充焊与外焊填充焊相对于焊缝相对称。
在所述步骤S7中，所述外焊盖面焊采用埋弧自动焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为4.0mm，焊接电流为405A～495A，焊接电压为30V～34V，焊接速度为26cm/min～34cm/min。外焊盖面焊是从直缝焊管1的外部在外焊填充焊的基础上进行的。并且，内焊盖面焊与外焊盖面焊相对于焊缝相对称。
可选地，在步骤S6中，在所述外焊盖面焊之前需进行清根处理，所述清根处理具体是将所述第一焊层7的焊缝6去除。
可选地，施焊时相邻焊层之间的温度差控制在200℃-250℃。
可选地，在步骤S3-S7中，每一步骤完成后需立即进行消氢处理，所述消氢处理具体是在250℃-300℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
可选地，在步骤S7完成后，需对所述具有五个焊层的直缝焊管1进行焊后热处理，所述焊后热处理为将所述具有五个焊层的直缝焊管1置于640℃-660℃下保温1小时。
在本发明的三个优选实施例中，以A387铬钼合金钢板为母材，其中，A387是高温压力容器用钢板，抗拉强度为415～585MPa，制造等级为CL22。本实施例采用焊接小车2为焊接设备，制备规格为φ914×15mm的铬钼钢高温高压合金直缝焊管1。
图2是本发明优选实施例的焊接小车2的结构示意图。参见图2，还包括焊接杆及支座5，直缝焊管1固定装配在焊接小车2上并可随焊接小车2一起移动，焊接头3固定安装在焊接杆的一端，焊接杆通过固定在地面上的支座5承接焊接头3，焊接杆的另一端装配有配重块4，以保证焊接头3的稳定。
本发明实施例通过焊接小车来进行直缝焊管的焊制，大大提高了工作效率，并且提高了直缝焊管的质量。
图3是本发明实施例的直缝焊管1的结构示意图。参见图3，直缝焊管1具有一直线型的焊缝6。
图4是图3所示直缝焊管1的焊缝6的横截面示意图。参见图4，首先在焊缝6处进行一层封底焊，即实现第一焊层7的焊接。接着，对所述直缝焊管1进行内焊，将焊接头3伸进直缝焊管1内部，移动焊接小车2实现第二焊层8和第三焊层9的焊接。然后对所述直缝焊管1进行外焊，直接将焊接头3置于直缝焊管1的焊缝6处，移动焊接小车2实现第四焊层10和第五焊层11的焊接。
下面三个实施例针对焊接过程参数不同，焊接过程参见图1按照如下顺序进行。
实施例1
A.表面清理。对钢材的表面清理是将所述坡口表面及其边缘50mm内的油污、氧化物以及锈蚀清除干净。具体地，表面清理是采用角向磨光机将所述钢板上的锈蚀及氧化物抛光打磨干净，使所述钢板露出金属光泽，再用丙酮溶液清除所述钢板上的油污。
B.坡口加工。将所述钢板作坡口加工以获得呈卷曲状的钢板。
C.预热处理。对所述卷曲状的钢板进行预热处理，其中，所述预热处理的预热范围是以坡口中心线为基准，两侧各不小于所述钢板的壁厚的三倍且不小于100mm，同时对所述预热范围之外100mm内予以保温。
所述预热处理采用履带式加热器或火焰器进行预热，所述预热的温度大于200℃。
D.组对定位焊。对所述卷曲状的钢板进行组对定位焊，以形成所述直缝焊管1的基体。
组对定位焊的长度大于20mm，组对定位焊的间距大于200mm。
E.封底焊。对所述直缝焊管1的基体进行封底焊，以获得具有第一焊层7的直缝焊管1。所述封底焊采用熔化极气体保护焊(GMAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝型号为ER55-B2，焊丝直径为1.2mm，焊接电流为150A，焊接电压为22V，焊接速度为36cm/min。
对所述具有第一焊层7的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在250℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
进行封底焊可以消除对接焊缝6的间隙，为此后的埋弧自动焊的内焊提供了保证质量。
F.内焊填充焊。对所述具有第一焊层7的直缝焊管1进行内焊填充焊，以获得具有第二焊层8的直缝焊管1。所述内焊填充焊采用埋弧自动焊(SAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝牌号为H08CrMoVA，焊丝直径为4.0mm，焊剂牌号为SJ101-G，焊接电流为405A，焊接电压为30V，焊接速度为26cm/min。
对所述具有第二焊层8的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在250℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
G.内焊盖面焊。对所述具有第二焊层8的直缝焊管1进行内焊盖面焊，以获得具有第三焊层9的直缝焊管1。所述内焊盖面焊采用埋弧自动焊(SAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝牌号为H08CrMoVA，焊丝直径为4.0mm，焊剂牌号为SJ101-G，焊接电流为405A，焊接电压为30V，焊接速度为26cm/min。
对所述具有第三焊层9的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在250℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
H.外焊填充焊。对所述具有第三焊层9的直缝焊管1进行，以获得具有第四焊层10的直缝焊管1。在所述外焊盖面焊之前需进行清根处理，所述清根处理具体是将所述第一焊层7的焊缝6去除。所述外焊填充焊采用埋弧自动焊(SAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝牌号为H08CrMoVA，焊丝直径为4.0mm，焊剂牌号为SJ101-G，焊接电流为405A，焊接电压为30V，焊接速度为26cm/min。
对所述具有第四焊层10的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在250℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
I.外焊盖面焊。对所述具有第四焊层10的直缝焊管1进行外焊盖面焊，以获得具有第五焊层11的直缝焊管1，所述具有第五焊层11的直缝焊管1即为所述具有五个焊层的直缝焊管1。所述外焊盖面焊采用埋弧自动焊(SAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝牌号为H08CrMoVA，焊丝直径为4.0mm，焊剂牌号为SJ101-G，焊接电流为405A，焊接电压为30V，焊接速度为26cm/min。
对所述具有五个焊层的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在250℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
需要说明的是，在施焊过程中，需要将相邻焊层之间的温度差控制在200℃。控制层间温度是为了防止冷速太快而形成淬硬组织和影响扩散氢的逸出。
焊接接头经无损探伤检验，如发现焊接缺陷必须进行补焊，补焊采用焊条电弧焊(SMAW)，焊条牌号为R307H,焊条直径为3.2mm，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊接电流为94A，焊接电压22V，焊接速度8cm/min，焊层间的温度控制在200℃之间。采用焊条电弧焊补焊可快速修补焊接接头内的微小缺陷，特别适用于生产和施工现场的修补。
最后，需对所述具有五个焊层的直缝焊管1进行焊后热处理，所述焊后热处理为将所述具有五个焊层的直缝焊管1置于640℃下保温1小时。焊后热处理是为了消除焊接残余应力，提高焊接接头的机械性能，防止焊管变形。
实施例2
A.表面清理。对钢材的表面清理是将所述坡口表面及其边缘50mm内的油污、氧化物以及锈蚀清除干净。具体地，表面清理是采用角向磨光机将所述钢板上的锈蚀及氧化物抛光打磨干净，使所述钢板露出金属光泽，再用丙酮溶液清除所述钢板上的油污。
B.坡口加工。将所述钢板作坡口加工以获得呈卷曲状的钢板。
C.预热处理。对所述卷曲状的钢板进行预热处理，其中，所述预热处理的预热范围是以坡口中心线为基准，两侧各不小于所述钢板的壁厚的三倍且不小于100mm，同时对所述预热范围之外100mm内予以保温。
所述预热处理采用履带式加热器或火焰器进行预热，所述预热的温度大于200℃。
D.组对定位焊。对所述卷曲状的钢板进行组对定位焊，以形成所述直缝焊管1的基体。
组对定位焊的长度大于20mm，组对定位焊的间距大于200mm。
E.封底焊。对所述直缝焊管1的基体进行封底焊，以获得具有第一焊层7的直缝焊管1。所述封底焊采用熔化极气体保护焊(GMAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝型号为ER55-B2，焊丝直径为1.2mm，焊接电流为190A，焊接电压为28V，焊接速度为43cm/min。
对所述具有第一焊层7的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在250℃-300℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
进行封底焊可以消除对接焊缝6的间隙，为此后的埋弧自动焊的内焊提供了保证质量。
F.内焊填充焊。对所述具有第一焊层7的直缝焊管1进行内焊填充焊，以获得具有第二焊层8的直缝焊管1。所述内焊填充焊采用埋弧自动焊(SAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝牌号为H08CrMoVA，焊丝直径为4.0mm，焊剂牌号为SJ101-G，焊接电流为495A，焊接电压为34V，焊接速度为34cm/min。
对所述具有第二焊层8的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在300℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
G.内焊盖面焊。对所述具有第二焊层8的直缝焊管1进行内焊盖面焊，以获得具有第三焊层9的直缝焊管1。所述内焊盖面焊采用埋弧自动焊(SAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝牌号为H08CrMoVA，焊丝直径为4.0mm，焊剂牌号为SJ101-G，焊接电流为495A，焊接电压为34V，焊接速度为34cm/min。
对所述具有第三焊层9的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在300℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
H.外焊填充焊。对所述具有第三焊层9的直缝焊管1进行，以获得具有第四焊层10的直缝焊管1。在所述外焊盖面焊之前需进行清根处理，所述清根处理具体是将所述第一焊层7的焊缝6去除。所述外焊填充焊采用埋弧自动焊(SAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝牌号为H08CrMoVA，焊丝直径为4.0mm，焊剂牌号为SJ101-G，焊接电流为495A，焊接电压为34V，焊接速度为34cm/min。
对所述具有第四焊层10的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在300℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
I.外焊盖面焊。对所述具有第四焊层10的直缝焊管1进行外焊盖面焊，以获得具有第五焊层11的直缝焊管1，所述具有第五焊层11的直缝焊管1即为所述具有五个焊层的直缝焊管1。所述外焊盖面焊采用埋弧自动焊(SAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝牌号为H08CrMoVA，焊丝直径为4.0mm，焊剂牌号为SJ101-G，焊接电流为495A，焊接电压为34V，焊接速度为34cm/min。
对所述具有五个焊层的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在300℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
需要说明的是，在施焊过程中，需要将相邻焊层之间的温度差控制在250℃。控制层间温度是为了防止冷速太快而形成淬硬组织和影响扩散氢的逸出。
焊接接头经无损探伤检验，如发现焊接缺陷必须进行补焊，补焊采用焊条电弧焊(SMAW)，焊条牌号为R307H,焊条直径为3.2或4.0mm，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊接电流为184A,焊接电压为26V，焊接速度12cm/min，焊层间的温度控制在250℃之间。采用焊条电弧焊补焊可快速修补焊接接头内的微小缺陷，特别适用于生产和施工现场的修补。
最后，需对所述具有五个焊层的直缝焊管1进行焊后热处理，所述焊后热处理为将所述具有五个焊层的直缝焊管1置于660℃下保温1小时。焊后热处理是为了消除焊接残余应力，提高焊接接头的机械性能，防止焊管变形。
实施例3
A.表面清理。对钢材的表面清理是将所述坡口表面及其边缘50mm内的油污、氧化物以及锈蚀清除干净。具体地，表面清理是采用角向磨光机将所述钢板上的锈蚀及氧化物抛光打磨干净，使所述钢板露出金属光泽，再用丙酮溶液清除所述钢板上的油污。
B.坡口加工。将所述钢板作坡口加工以获得呈卷曲状的钢板。
C.预热处理。对所述卷曲状的钢板进行预热处理，其中，所述预热处理的预热范围是以坡口中心线为基准，两侧各不小于所述钢板的壁厚的三倍且不小于100mm，同时对所述预热范围之外100mm内予以保温。
所述预热处理采用履带式加热器或火焰器进行预热，所述预热的温度大于200℃。
D.组对定位焊。对所述卷曲状的钢板进行组对定位焊，以形成所述直缝焊管1的基体。
组对定位焊的长度大于20mm，组对定位焊的间距大于200mm。
E.封底焊。对所述直缝焊管1的基体进行封底焊，以获得具有第一焊层7的直缝焊管1。所述封底焊采用熔化极气体保护焊(GMAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝型号为ER55-B2，焊丝直径为1.2mm，焊接电流为170A，焊接电压为25V，焊接速度为40cm/min。
对所述具有第一焊层7的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在275℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
进行封底焊可以消除对接焊缝6的间隙，为此后的埋弧自动焊的内焊提供了保证质量。
F.内焊填充焊。对所述具有第一焊层7的直缝焊管1进行内焊填充焊，以获得具有第二焊层8的直缝焊管1。所述内焊填充焊采用埋弧自动焊(SAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝牌号为H08CrMoVA，焊丝直径为4.0mm，焊剂牌号为SJ101-G，焊接电流为450A，焊接电压为32V，焊接速度为30cm/min。
对所述具有第二焊层8的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在275℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
G.内焊盖面焊。对所述具有第二焊层8的直缝焊管1进行内焊盖面焊，以获得具有第三焊层9的直缝焊管1。所述内焊盖面焊采用埋弧自动焊(SAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝牌号为H08CrMoVA，焊丝直径为4.0mm，焊剂牌号为SJ101-G，焊接电流为450A，焊接电压为32V，焊接速度为30cm/min。
对所述具有第三焊层9的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在275℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
H.外焊填充焊。对所述具有第三焊层9的直缝焊管1进行，以获得具有第四焊层10的直缝焊管1。在所述外焊盖面焊之前需进行清根处理，所述清根处理具体是将所述第一焊层7的焊缝6去除。所述外焊填充焊采用埋弧自动焊(SAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝牌号为H08CrMoVA，焊丝直径为4.0mm，焊剂牌号为SJ101-G，焊接电流为450A，焊接电压为32V，焊接速度为30cm/min。
对所述具有第四焊层10的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在275℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
I.外焊盖面焊。对所述具有第四焊层10的直缝焊管1进行外焊盖面焊，以获得具有第五焊层11的直缝焊管1，所述具有第五焊层11的直缝焊管1即为所述具有五个焊层的直缝焊管1。所述外焊盖面焊采用埋弧自动焊(SAW)，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊丝牌号为H08CrMoVA，焊丝直径为4.0mm，焊剂牌号为SJ101-G，焊接电流为450A，焊接电压为32V，焊接速度为30cm/min。
对所述具有五个焊层的直缝焊管1进行消氢处理，所述消氢处理具体是在275℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
需要说明的是，在施焊过程中，需要将相邻焊层之间的温度差控制在225℃。控制层间温度是为了防止冷速太快而形成淬硬组织和影响扩散氢的逸出。
焊接接头经无损探伤检验，如发现焊接缺陷必须进行补焊，补焊采用焊条电弧焊(SMAW)，焊条牌号为R307H,焊条直径为3.6mm，电源采用直流电源反接(DCEP)，焊接电流为126A,焊接电压24V，焊接速度10cm/min，焊层间的温度控制在225℃之间。采用焊条电弧焊补焊可快速修补焊接接头内的微小缺陷，特别适用于生产和施工现场的修补。
最后，需对所述具有五个焊层的直缝焊管1进行焊后热处理，所述焊后热处理为将所述具有五个焊层的直缝焊管1置于650℃下保温1小时。焊后热处理是为了消除焊接残余应力，提高焊接接头的机械性能，防止焊管变形。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种直缝焊管的焊接工艺，以A387铬钼合金钢板为母材，制备规格为φ914×15mm的铬钼钢高温高压合金直缝焊管，通过将钢板卷焊制成具有五个焊层的直缝焊管，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将所述钢板作坡口加工以获得呈卷曲状的钢板；
步骤S2、对所述卷曲状的钢板进行组对定位焊，以形成所述直缝焊管的基体，组对定位焊的长度大于20mm，组对定位焊的间距大于200mm；
步骤S3、对所述直缝焊管的基体进行封底焊，以获得具有第一焊层的直缝焊管,所述封底焊采用熔化极气体保护焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为1.2mm，焊接电流为150A～190A，焊接电压为22V～28V，焊接速度为36cm/min～43cm/min；
步骤S4、对所述具有第一焊层的直缝焊管进行内焊填充焊，以获得具有第二焊层的直缝焊管,所述内焊填充焊采用埋弧自动焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为4.0mm，焊接电流为405A～495A，焊接电压为30V～34V，焊接速度为26cm/min～34cm/min；
步骤S5、对所述具有第二焊层的直缝焊管进行内焊盖面焊，以获得具有第三焊层的直缝焊管,所述内焊盖面焊采用埋弧自动焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为4.0mm，焊接电流为405A～495A，焊接电压为30V～34V，焊接速度为26cm/min～34cm/min；
步骤S6、对所述具有第三焊层的直缝焊管进行外焊填充焊，以获得具有第四焊层的直缝焊管,所述外焊填充焊采用埋弧自动焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为4.0mm，焊接电流为405A～495A，焊接电压为30V～34V，焊接速度为26cm/min～34cm/min；
步骤S7、对所述具有第四焊层的直缝焊管进行外焊盖面焊，以获得具有第五焊层的直缝焊管，所述具有第五焊层的直缝焊管即为所述具有五个焊层的直缝焊管,所述外焊盖面焊采用埋弧自动焊，电源采用直流电源反接，焊丝直径为4.0mm，焊接电流为405A～495A，焊接电压为30V～34V，焊接速度为26cm/min～34cm/min。
2.根据权利要求1所述的直缝焊管的焊接工艺，其特征在于，在进行组对定位焊之前，需对所述卷曲状的钢板进行预热处理，其中，所述预热处理的预热范围是以坡口中心线为基准，两侧各不小于所述钢板的壁厚的三倍且不小于100mm，同时对所述预热范围之外100mm内予以保温；
所述预热处理采用履带式加热器或火焰器进行预热，所述预热的温度大于200℃。
3.根据权利要求1所述的直缝焊管的焊接工艺，其特征在于，在进行步骤S1之前，需对所述钢板进行表面清理，所述表面清理是将所述坡口表面及其边缘50mm内的油污、氧化物以及锈蚀清除干净。
4.根据权利要求3所述的直缝焊管的焊接工艺，其特征在于，所述表面清理具体是采用角向磨光机将所述钢板上的锈蚀及氧化物抛光打磨干净，使所述钢板露出金属光泽，再用丙酮溶液清除所述钢板上的油污。
5.根据权利要求1所述的直缝焊管的焊接工艺，其特征在于，在步骤S6中，在所述外焊盖面焊之前需进行清根处理，所述清根处理具体是将所述第一焊层的焊缝去除。
6.根据权利要求1所述的直缝焊管的焊接工艺，其特征在于，施焊时相邻焊层之间的温度差控制在200℃-250℃。
7.根据权利要求1所述的直缝焊管的焊接工艺，其特征在于，在步骤S3-S7中，每一步骤完成后需立即进行消氢处理，所述消氢处理具体是在250℃-300℃时进行30分钟的后热，然后保温缓冷。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的直缝焊管的焊接工艺，其特征在于，在步骤S7完成后，需对所述具有五个焊层的直缝焊管进行焊后热处理，所述焊后热处理为将所述具有五个焊层的直缝焊管置于640℃-660℃下保温1小时。
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