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1、第27卷第2期甘肃科技Vol.27No.22011年1月GansuScienceandTechnologyJan.2011高强度X80钢的焊接1,22刘光春,王飞翔(1.天津工业大学管理学院,天津300452;2.中海油田建设渤海工程分公司,天津300452)摘要:随着石油天然气需求的增长及开发的进展,高强度、长距离、大口径管道已经成为输气管道的发展方向。分析了高强度X80钢管道化学成分和力学性能,并介绍了碱性焊条手工焊根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面工艺,半自动焊根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面工艺,全自动焊工艺3种焊接工艺参数。关键词
2、:X80钢;焊接工艺;手工焊;半自动焊;自动焊中图分类号:TG440随着国民经济的发展,我国石油天然气长输管钢的这3种主要焊接工艺方法及工艺。线正面临飞速发展的历史时期。高强度级别管线钢是世界管道的发展方向,国外发达国家已经实验性1X80钢的成分及性能的应用X80管线钢,同时开展了X100、X120级别管由于高强度管道钢晶粒细小,在焊接热循环作线钢的研制。国外在这方面的研究工作起步较早,用下HAZ会发生相变、再结晶、晶粒粗化等现象,使[4]X80管线钢在1985年就被德国研制成功,并铺设了焊缝强度下降,产生软化。所以了解焊接母材的试验管道,目前X8
3、0管线钢的生产在一些发达国家化学成分至关重要。从化学成分可以看出,见表1,已基本趋于成熟,对于其焊接性的研究成果已转化X80钢添加有较多Mo、N、iNb等微合金元素,起到为生产力,在德国、加拿大、英国等国家已建成X80细化晶粒作用,在控制碳含量较低的情况下,可以有[1]钢级管线近600km。国内的管线钢的生产起步较效提高X80钢的强度和韧性。由文献[5]可知,X80晚,到20世纪90年代开始生产X52-X65级管线钢的强度是目前国内管道行业使用的最高强度的钢钢,2001年西气东输工程启动,生产出X70级管材。完全满足工业化使用要求。X80钢的力学性线钢
4、。2005年,X80钢在西气东输冀宁联络线工程能,见表2。的试验段已建成,长度共7.9km。2008年,X80钢2.1X80钢的焊接工艺[2,3]正式在西气东输二线工程使用。经过管道局管针对X80钢的性能和成分,国内开发出了几种道焊接技术研究所以及中石油各大油建公司的攻焊接X80钢的焊接工艺,一是采用碱性焊条手工焊关,成功开发了X80钢的焊接工艺方法,针对X80根焊+自保护药芯半自动焊填充盖面工艺,二是采钢的特点,开发了碱性焊条根焊+半自动焊填充盖用半自动焊根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面;半自动焊和全自动焊3种工艺方法,满足焊接施面工艺,三是采用
5、全自动焊工艺。几种方法中全自工的要求。2008年,X80钢正式在西气东输二线工动焊工艺施工效率最高,适用于平原及开阔地带的程使用。笔者主要针对X80钢的性能,介绍了X80焊接施工。表1X80钢的化学成分CSiMnPSCrMoNiNbV0.0350.251.840.0130.0009<0.020.290.330.065<0.02表2X80钢的力学性能管线施工中仅用于地形特别受限处、连头施工或返22[5]屈服强度(N/mm)抗拉强度(N/mm)延伸率(%)修焊施工,属于辅助工艺。555~705625~825382.1碱性焊条手工焊根焊+自保护药芯焊丝半
6、自第二种半自动焊方法效率次之,但适用于各种动焊填充盖面工艺(见表3)地形的施工,是目前主要的施工方法。第一种手工2.1.1坡口形式焊根焊的工艺方法效率最低,在目前采用的大口径坡口一般采用V型坡口(薄壁管)或双V型坡24甘肃科技第27卷表3碱性焊条手工焊根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面工艺焊道工艺材料尺寸(mm)级性焊接方向电流(A)电压(U)送丝速度(in/min)根焊SMAWE70164.0DCEN上向90~12018~26-填充FCAWE81T8-Ni22.0DCEN下向200~
7、28018~2090~110盖面FCAWE81T8-Ni22.0DCEN下向180~24018~2085~100口(厚壁管),如图1所示。单边23!左右的V型坡2.1.2焊接材料口,适用于连头或现场割管后的焊接。手工焊根焊采用焊接材料为E70s-6,直径4.0mm的碱性焊条,填充盖面采用E81T8-Ni2自保护药芯焊丝,直径2.0mm。图1薄壁管V型坡口薄壁管V型坡口,图1的下坡口角度大,对口图2厚壁管双V型坡口间隙小,有利于根部的焊接操作和背面成形。通过2.2半自动焊根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填不同夹角的组合使体积减小,减少焊接材料填充量
8、,充盖面工艺(见表4)降低劳动强度,如图2所示。表4半自动焊根焊+自保护药芯焊
