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1、焊管·第24卷第6期·2001年11月·9·X70管线钢焊接工艺研究X郑照东(中国石油天然气管道局学院焊接中心 065000) 摘 要 针对国内新研制的X70钢管,结合国内实际焊接施工条件,制定了三套适于自动焊、半自动焊的焊接施工工艺。主题词 X70级钢 自动焊 半自动焊 西气东输 管线钢 试验 工艺X70钢是国内新研制开发的一种管线钢级螺旋焊缝钢管进行了可焊性试验和焊接钢,由于其比X50、X60钢强度级别高,焊接头力学性能试验,制定了几套可用于现场焊接头热影响区脆化倾向增大,根部焊道冷裂接施工的工艺方
2、案。倾向及对介质的腐蚀敏感性增强,焊接接头的韧性下降,现有焊接工艺已不能满足要求。1 焊接材料熔敷金属复验为了制定与之配套的焊接施工工艺,我们对根据相关资料,X70钢用焊接材料订货武钢、宝钢生产的Á660mm×10.3mm、X70技术条件,如表1所示。表1X70钢级焊材订货技术条件熔敷金属化学成分(%)CMnSiPSCu≤0.11≤1.55≤0.40≤0.020≤0.009≤0.30熔敷金属力学性能RbRsD5-20℃AKV(单值)-20℃AKV(平均值)≥590MPa485～585MPa≥22%≥60J≥80J2X
3、70钢根焊焊接工艺评定试验采用E6010焊条根焊,预热至100℃时为确定根焊用焊接材料及焊接前的预热可满足焊接质量要求。但考虑到施工现场环温度,我们对宝山钢铁有限公司和武汉钢铁境温度较低,为提高焊接可靠性,将X70钢有限公司生产的X70钢(板厚10.3mm)进的预热温度定为120℃。行斜Y型坡口焊接裂纹试验,如表2所示。考虑到国内焊工对焊条的熟悉程度,根根据以往焊接施工经验以及钢管实际焊接施焊焊条确定使用奥地利伯乐FOXCEL系列工的结构条件和焊接工艺因素,试验焊材选焊条。择E6010。通过斜Y型坡口焊接裂纹试验得到
4、结3 填充、盖面焊接工艺评定试验论如下:焊接工艺评定试验内容包括:采用英国X郑照东,1995年毕业于石油大学焊接工程系,现为石油天然气管道局管道学院讲师。©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·10·焊管·2001年11月表2 斜Y型坡口焊接裂纹试验室温50℃100℃120℃断面裂表面裂断面裂表面裂断面裂表面裂断面裂表面裂钢材焊接材料纹率纹率纹率纹率纹率纹率纹率纹率(%)
5、(%)(%)(%)(%)(%)(%)(%)FOXCEL33.3013.0900000宝钢FLEETWELDX70——3.08000005P+FOXCEL10017.2773.589.460000武钢FLEETWELDX70——25.4902.060005P+注:—代表未试焊。NOREAST管道自动焊机进行现场自动焊用已确定的E6010焊条根焊,分别采用工艺评定;采用PAW2000管道自动焊机现日本神钢MG-60焊丝、美国林肯LA-90场自动焊工艺评定;自保护药芯焊丝半自动焊丝、锦泰JM-60焊丝进行填充及盖面焊焊工艺
6、评定。接,考虑到工程成本,我们选出适宜的焊接施我们分别拟定了对宝钢、武钢生产的工工艺如表3所示。X70钢管及相应焊材的工艺评定试验方案,试焊焊口经外观检查和射线探伤后,进进行了试焊工作。所有工艺试验焊口均进行行环焊接头力学性能试验,试验标准执行外观检查和射线探伤,并对合格焊口进行环API1104和BS4515、GB4159。试验结果如焊接头力学性能试验,包括拉伸、弯曲、刻槽表4、表5所示。锤断、冲击韧性(-20℃)、硬度试验和金相试可以看出,NOREAST自动焊机采用以验等。上焊接工艺方案,试焊接头各项试验数据均3.
7、1 用于NOREAST自动焊机的焊接能满足要求。工艺注:NOREAST焊机焊矩摆动宽度小,表3NOREAST自动焊机焊接工艺方案焊口编号管材根焊焊条(Á4.0mm)填充、盖面焊丝(Á0.9mm)13-5、13-6宝钢X70FOXCELE6010锦泰JM-6023-5、23-6武钢X70表4 环焊接头力学性能试验结果焊口拉伸试验弯曲试验刻槽锤断试验编号Rb(MPa)断裂位置面弯背弯13-6678677674678均为母材未见超标缺陷未见超标缺陷未见明显缺陷23-2637654653634均为母材未见超标缺陷未见超标缺陷
8、未见明显缺陷©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第24卷第6期 郑照东:X70管线钢焊接工艺研究·11·表5 冲击韧性(-20℃)试验结果管口编号试样尺寸(mm)取样位置缺口位置冲击
