CN110842484A - 一种利用x60钢板制热压低温三通的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用X60钢板制热压低温三通的工艺，其是利用X60钢板制备低温三通，通过精确控制加工工艺，使得三通的管体与焊缝始终具备合格的细化晶体组织，并得到整体细化的贝氏体金相组织；本发明的工艺有效阻止了材料晶粒度的增大，得到了具备高强韧性的金属细晶组织；本发明所获得的三通管件具有能够‑45℃环境下使用的冲击韧性和强度。

Description

一种利用X60钢板制热压低温三通的工艺
技术领域
本发明涉及三通管件加工技术领域，特别是涉及一种利用X60钢板制热压低温三通的工艺。
背景技术
目前国内已建的高钢级大口径输气管道的站场地上低温环境管道与管件的最低温度均设计为-30℃，低于此温度的部分管道均采用了保温伴热措施。耐-45℃低温环境的X80钢级D1422管件在国内几家重点管件厂正处于小批量试生产阶段，对于工程配套的X60钢级-45℃环境用钢板制热压低温三通目前在中石油的内部企业也同样处于技术研发阶段，目前均未有成熟的工艺经验。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的是提供了一种利用X60钢板制热压低温三通的工艺。
本发明的一种利用X60钢板制热压低温三通的工艺包括以下步骤：
步骤一、选择低碳X60钢板，所述X60钢板的金相组织为F+B,晶粒度≥10级；
步骤二、下卷，把X60钢板割成矩形坯料；
步骤三、卷筒，矩形坯料卷制成筒形坯管；
步骤四、焊接，采用焊条对筒形坯管的纵缝进行焊接；
步骤五、热压成型，按压扁-复圆-鼓包-开孔-拉拔-校圆顺序在加热状态下完成三通的成型工序；
步骤六、将热压成型的三通管件进行整形、平口、尺寸检测；
步骤七、热处理，将检测合格的三通管件单层码放于热处理炉中依次进行淬火和回火处理，所述淬火温度为930-950℃，保温时间为30-60min，所述回火处理温度为600-630℃，保温时间为50-100min。
优选的，所述X60钢板中以下重量百分数的元素：CEpcm0.20﹪,C 0.11﹪，Mn1.4﹪，Si 0.27﹪，Cr 0.05﹪，Mo 0.011﹪，V 0.023﹪，Ni 0.03﹪，Nb 0.023﹪，Cu0.08﹪，其余为Fe和不可避免的杂质，所述杂质中非金属夹杂物≤1.5级。
优选的，步骤四中采用的焊条与母材强度相匹配且适应再加热工艺。
进一步优选的，所述焊条为CHE557GX手工焊焊条。
优选的，步骤五所述加热温度850-940℃保温时间40-60min，且在三通管坯每道成型工序完毕后，迅速将管坯整体侵入淬火水池内进行整体急冷至环境温度，然后再加热进行下一道工序。
优选的，步骤七中三通管件置于加热炉中，使得焊缝处于水平位置且保证三通之间的间隔及与炉壁、炉底间隔≥300mm。
优选的，三通管件淬火工艺结束后出炉入水急速冷却至室温，然后再进行回火处理。
优选的，所述淬火时保证管件入水时间在1分钟内，管件在5分钟内降至室温。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明利用X60钢板制备低温三通，通过精确控制加工工艺，使得三通的管体与焊缝始终具备合格的细化的晶体组织，并得到整体细化的贝氏体金相组织；本发明的工艺有效阻止了材料晶粒度的增大，得到了具备高强韧性的金属细晶组织；本发明所获得的三通管件具有能够-45℃环境下使用的冲击韧性和强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种用X60钢板制热压低温三通的工艺包括以下步骤：
步骤一、选择厚度40mm的低碳X60钢板，所述X60钢板的金相组织为F+B,晶粒度≥10级，所述X60钢板中以下重量百分数的元素：CEpcm0.20﹪,C 0.11﹪，Mn 1.4﹪，Si0.27﹪，Cr 0.05﹪，Mo 0.011﹪，V 0.023﹪，Ni 0.03﹪，Nb 0.023﹪，Cu 0.08﹪，其余为Fe和不可避免的杂质，所述杂质中非金属夹杂物≤1.5级；
步骤二、下卷，把X60钢板割成矩形坯料；
步骤三、卷筒，矩形坯料卷制成筒形坯管；
步骤四、焊接，采用焊条对筒形坯管的纵缝进行焊接，焊接采用的焊条与母材强度相匹配且适应再加热工艺，该焊条为CHE557GX手工焊焊条；
步骤五、热压成型，按压扁-复圆-鼓包-开孔-拉拔-校圆顺序在加热状态下完成三通的成型工序，所述加热温度900℃保温时间50min，且在三通管坯每道成型工序完毕后，迅速将管坯整体侵入淬火水池内进行整体急冷至环境温度，然后再加热进行下一道工序；
步骤六、将热压成型的三通管件进行整形、平口、尺寸检测；
步骤七、热处理，将检测合格的三通管件单层码放于热处理炉中，且三通管件置于加热炉中，使得焊缝处于水平位置且保证三通之间的间隔及与炉壁、炉底间隔≥300mm，然后依次进行淬火和回火处理，所述淬火温度为940℃，保温时间为30min，淬火艺结束后出炉入水急速冷却至室温，即将管件在1分钟内入水，管件在5分钟内降至室温，然后再进行回火处理，所述回火处理温度为620℃，保温时间为60min。
实施例2
一种用X60钢板制热压低温三通的工艺包括以下步骤：
步骤一、选择厚度为36mm的低碳X60钢板，所述X60钢板的金相组织为F+B,晶粒度≥10级，所述X60钢板中以下重量百分数的元素：CEpcm0.20﹪,C 0.11﹪，Mn 1.4﹪，Si0.27﹪，Cr 0.05﹪，Mo 0.011﹪，V 0.023﹪，Ni 0.03﹪，Nb 0.023﹪，Cu 0.08﹪，其余为Fe和不可避免的杂质，所述杂质中非金属夹杂物≤1.5级；
步骤二、下卷，把X60钢板割成矩形坯料；
步骤三、卷筒，矩形坯料卷制成筒形坯管；
步骤四、焊接，采用焊条对筒形坯管的纵缝进行焊接，焊接采用的焊条与母材强度相匹配且适应再加热工艺，该焊条为CHE557GX手工焊焊条；
步骤五、热压成型，按压扁-复圆-鼓包-开孔-拉拔-校圆顺序在加热状态下完成三通的成型工序，所述加热温度850℃保温时间45min，且在三通管坯每道成型工序完毕后，迅速将管坯整体侵入淬火水池内进行整体急冷至环境温度，然后再加热进行下一道工序；
步骤六、将热压成型的三通管件进行整形、平口、尺寸检测；
步骤七、热处理，将检测合格的三通管件单层码放于热处理炉中，且三通管件置于加热炉中，使得焊缝处于水平位置且保证三通之间的间隔及与炉壁、炉底间隔≥300mm，然后依次进行淬火和回火处理，所述淬火温度为930℃，保温时间为60min，淬火艺结束后出炉入水急速冷却至室温，即将管件在1分钟内入水，管件在5分钟内降至室温，然后再进行回火处理，所述回火处理温度为600℃，保温时间为50min。。
实施例3
一种用X60钢板制热压低温三通的工艺包括以下步骤：
步骤一、选择厚度为45mm的低碳X60钢板，所述X60钢板的金相组织为F+B,晶粒度≥10级，所述X60钢板中以下重量百分数的元素：CEpcm0.20﹪,C 0.11﹪，Mn 1.4﹪，Si0.27﹪，Cr 0.05﹪，Mo 0.011﹪，V 0.023﹪，Ni 0.03﹪，Nb 0.023﹪，Cu 0.08﹪，其余为Fe和不可避免的杂质，所述杂质中非金属夹杂物≤1.5级；
步骤二、下卷，把X60钢板割成矩形坯料；
步骤三、卷筒，矩形坯料卷制成筒形坯管；
步骤四、焊接，采用焊条对筒形坯管的纵缝进行焊接，焊接采用的焊条与母材强度相匹配且适应再加热工艺，该焊条为CHE557GX手工焊焊条；
步骤五、热压成型，按压扁-复圆-鼓包-开孔-拉拔-校圆顺序在加热状态下完成三通的成型工序，所述加热温度940℃保温时间55min，且在三通管坯每道成型工序完毕后，迅速将管坯整体侵入淬火水池内进行整体急冷至环境温度，然后再加热进行下一道工序；
步骤六、将热压成型的三通管件进行整形、平口、尺寸检测；
步骤七、热处理，将检测合格的三通管件单层码放于热处理炉中，且三通管件置于加热炉中，使得焊缝处于水平位置且保证三通之间的间隔及与炉壁、炉底间隔≥300mm，然后依次进行淬火和回火处理，所述淬火温度为935℃，保温时间为40min，淬火艺结束后出炉入水急速冷却至室温，即将管件在1分钟内入水，管件在5分钟内降至室温，然后再进行回火处理，所述回火处理温度为615℃，保温时间为80min。
实施例4
一种用X60钢板制热压低温三通的工艺包括以下步骤：
步骤一、选择厚度为36mm的低碳X60钢板，所述X60钢板的金相组织为F+B,晶粒度≥10级，所述X60钢板中以下重量百分数的元素：CEpcm0.20﹪,C 0.11﹪，Mn 1.4﹪，Si0.27﹪，Cr 0.05﹪，Mo 0.011﹪，V 0.023﹪，Ni 0.03﹪，Nb 0.023﹪，Cu 0.08﹪，其余为Fe和不可避免的杂质，所述杂质中非金属夹杂物≤1.5级；
步骤二、下卷，把X60钢板割成矩形坯料；
步骤三、卷筒，矩形坯料卷制成筒形坯管；
步骤四、焊接，采用焊条对筒形坯管的纵缝进行焊接，焊接采用的焊条与母材强度相匹配且适应再加热工艺，该焊条为CHE557GX手工焊焊条；
步骤五、热压成型，按压扁-复圆-鼓包-开孔-拉拔-校圆顺序在加热状态下完成三通的成型工序，所述加热温度870℃保温时间50min，且在三通管坯每道成型工序完毕后，迅速将管坯整体侵入淬火水池内进行整体急冷至环境温度，然后再加热进行下一道工序；
步骤六、将热压成型的三通管件进行整形、平口、尺寸检测；
步骤七、热处理，将检测合格的三通管件单层码放于热处理炉中，且三通管件置于加热炉中，使得焊缝处于水平位置且保证三通之间的间隔及与炉壁、炉底间隔≥300mm，然后依次进行淬火和回火处理，所述淬火温度为945℃，保温时间为45min，淬火艺结束后出炉入水急速冷却至室温，即将管件在1分钟内入水，管件在5分钟内降至室温，然后再进行回火处理，所述回火处理温度为625℃，保温时间为75min。
实施例5
一种用X60钢板制热压低温三通的工艺包括以下步骤：
步骤一、选择厚度为40mm低碳X60钢板，所述X60钢板的金相组织为F+B,晶粒度≥10级，所述X60钢板中以下重量百分数的元素：CEpcm0.20﹪,C 0.11﹪，Mn 1.4﹪，Si0.27﹪，Cr 0.05﹪，Mo 0.011﹪，V 0.023﹪，Ni 0.03﹪，Nb 0.023﹪，Cu 0.08﹪，其余为Fe和不可避免的杂质，所述杂质中非金属夹杂物≤1.5级；
步骤二、下卷，把X60钢板割成矩形坯料；
步骤三、卷筒，矩形坯料卷制成筒形坯管；
步骤四、焊接，采用焊条对筒形坯管的纵缝进行焊接，焊接采用的焊条与母材强度相匹配且适应再加热工艺，该焊条为CHE557GX手工焊焊条；
步骤五、热压成型，按压扁-复圆-鼓包-开孔-拉拔-校圆顺序在加热状态下完成三通的成型工序，所述加热温度860℃保温时间60min，且在三通管坯每道成型工序完毕后，迅速将管坯整体侵入淬火水池内进行整体急冷至环境温度，然后再加热进行下一道工序；
步骤六、将热压成型的三通管件进行整形、平口、尺寸检测；
步骤七、热处理，将检测合格的三通管件单层码放于热处理炉中，且三通管件置于加热炉中，使得焊缝处于水平位置且保证三通之间的间隔及与炉壁、炉底间隔≥300mm，然后依次进行淬火和回火处理，所述淬火温度为950℃，保温时间为50min，淬火艺结束后出炉入水急速冷却至室温，即将管件在1分钟内入水，管件在5分钟内降至室温，然后再进行回火处理，所述回火处理温度为600℃，保温时间为70min。
检测实施例1中所制备的三通管件的各部位主要性能，如表1所示。
表1
Figure BDA0002292495610000061
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种利用X60钢板制热压低温三通的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、选择低碳X60钢板，所述X60钢板的金相组织为F+B,晶粒度≥10级；
步骤二、下卷，把X60钢板割成矩形坯料；
步骤三、卷筒，矩形坯料卷制成筒形坯管；
步骤四、焊接，采用焊条对筒形坯管的纵缝进行焊接；
步骤五、热压成型，按压扁-复圆-鼓包-开孔-拉拔-校圆顺序在加热状态下完成三通的成型工序；
步骤六、将热压成型的三通管件进行整形、平口、尺寸检测；
步骤七、热处理，将检测合格的三通管件单层码放于热处理炉中进行依次进行淬火和回火处理，所述淬火温度为930-950℃，保温时间为30-60min，所述回火处理温度为600-630℃，保温时间为50-100min。
2.根据权利要求1所述的利用X60钢板制热压低温三通的工艺，其特征在于，所述X60钢板中以下重量百分数的元素：CEpcm0.20﹪,C 0.11﹪，Mn 1.4﹪，Si 0.27﹪，Cr 0.05﹪，Mo0.011﹪，V 0.023﹪，Ni 0.03﹪，Nb 0.023﹪，Cu 0.08﹪，其余为Fe和不可避免的杂质，所述杂质中非金属夹杂物≤1.5级。
3.根据权利要求1所述的利用X60钢板制热压低温三通的工艺，其特征在于，步骤四中采用的焊条与母材强度相匹配且适应再加热工艺。
4.根据权利要求3所述的利用X60钢板制热压低温三通的工艺，其特征在于，所述焊条为CHE557GX手工焊焊条。
5.根据权利要求1所述的利用X60钢板制热压低温三通的工艺，其特征在于，步骤五所述加热温度850-940℃保温时间40-60min，且在三通管坯每道成型工序完毕后，迅速将管坯整体侵入淬火水池内进行整体急冷至环境温度，然后再加热进行下一道工序。
6.根据权利要求1所述的利用X60钢板制热压低温三通的工艺，其特征在于，步骤七中三通管件置于加热炉中，使得焊缝处于水平位置且保证三通之间的间隔及与炉壁、炉底间隔≥300mm。
7.根据权利要求6所述的利用X60钢板制热压低温三通的工艺，其特征在于，三通管件淬火工艺结束后出炉入水急速冷却至室温，然后再进行回火处理。
8.根据权利要求7所述的利用X60钢板制热压低温三通的工艺，其特征在于，所述淬火时保证管件入水时间在1分钟内，管件在5分钟内降至室温。
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