焊接钢管感应加热快速热处理

《焊接钢管感应加热快速热处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、www.lihuachina.com东莞市力华机械设备有限公司焊接钢管感应加热快速热处理焊接钢管是指用钢板或钢带，经弯曲成形后用焊接方法制成的钢管，又称为焊管。按照焊缝的形式焊管可以分为直缝焊管和螺旋焊管两种。上前，直径大于500mm以上的钢管多数是采用焊接方法生产，其中包括部分油井套管。焊管在我国的产量已占钢管总产量的50%以上，已成为重要的钢材产品。焊管广泛用于经济建设各领域，其中用量最大的是石油天然气工业。原油、天然气长距离输送管线建设，需要大量使用高强度、高韧性和具有优良焊接性能的焊管。这就促进了焊管的生产与发展，促进了与此相关部门的技术进步。焊管焊缝感应加热快速加热处理工艺

2、技术就是在这种形势下发展起来的。为了提高油气输送能力和降低成本，要求提高管道输送压力、提高钢管的强度和韧性。为此，油气输送管线用钢已从X60级提高到X80级，而更高钢级X100-X120管线钢正在研发之中。由此可见，随着石油天然气能源需求的不断增长，对高强度焊管的需求量会迅速增大。焊缝热处理工艺技术必将成为焊管生产中重要环节。在此简要介绍焊管生产中，焊缝感应加热快速热处理工艺的应用与相关的技术。感应加热焊缝热处理在焊管生产中的应用概况焊接钢管的冶金质量和使用性能取决于管体钢材的冶金质量、制管焊接的工艺技术、焊缝的热处理质量三个因素。随着油气输送压力的提高，陆地天然气输送压力将达到14

3、MPa，海底输送压达25MPa，同时若管线穿越戈壁沙漠和冻土地带还要加上气温的变化等因素，对焊缝的冶金质量要求会更为严格。因此国，必须通过严格的焊缝质量来保证所需要的综合力学性能。焊缝热处理的重要性就在于此。感应加热焊缝热处理的目的焊管的使用性能是由管体和焊缝两部分金属的性能综合评定的，任何一方的最弱项将决定焊管的使用性能。焊管在焊接过程中，由于焊接高温的作用，使焊缝和热影响区金属组织发生变化和晶粒粗化、同时还存在很大的内蛮力。综合这些变化的结果，使焊缝区金属的性能与母材（管体）产生很大的差别。而且，焊缝金属的综合性能明显低于管体。为此，必须通过焊缝热处理来消除差别，使其成为综合性能

4、一致的“无缝焊管”。（1）消除焊接产生的内应力，因焊接在焊缝两侧形成的热影响区，与焊缝和管体形成三个组织、晶粒大小、应力分布完全不同的区域。由于焊缝、热影响区、管体的加热温度和冷却速度不同，其内部存在的内应力不同，焊缝中内应力最大，热影响区次之，管体内最小。当内应力超过屈服极限时，会使金属发生塑性变形，引起焊管弯曲；内应力超过强度极限时，全使金属发生晶界裂纹，裂纹扩展后会使焊缝产生裂纹。而焊缝区金属晶粒粗大，屈服强度和抗拉强度最低，最容易产生裂纹，其次是热影响区与管体相比也容易产生裂纹。因此为了提高焊缝的综合性能必须通过热处理来消除焊接内应力。通常使用正火或高温退火处理方法消除焊缝内

5、应力。（2）改善焊缝和热影响区金属的组织结构，制管用钢带多为热轧控冷正火处理，具有细小铁素体+珠光体组织；部分微合金化高强度钢带为细小针状铁素体组织。作为焊管用管线钢的化学成分列于表6-1中，在焊接高温作用下，给焊缝金属带来两种不良的后果，其一是金属的晶粒粗化，导致屈服强度下降和金属脆化；其二，由于焊后冷却速度快慢不均，焊缝区冷速慢，铁素体和珠光体组织粗大，热影响区冷却速较快，除铁素体和珠光体外，还出粗大的马氏体和残余奥氏体。综合上述情况，由于晶粒粗化和金属显微组织的变化使焊缝金属脆化，并且与管体金属的组织和性能产生很大的差别。因此，必须通过焊缝热处理来达到细化晶粒和改变恢复金相组织

6、，减少与管体的差别。表6-1几种管线钢的化学成分化学成分（质量分数）/%www.lihuachina.com东莞市力华机械设备有限公司钢级CMnSiPSVTiNbCrMoNiCuAlNBX600.061.210.210.010.0010.010.020.02—0.20—0.15———X650.041.500.210.0060.0030.0410.0140.040.0410.180.050.118———X700.081.610.240.0150.0050.0320.0130.0570.0360.220.0160.122———X800.041.800.190.0060.0030.002

7、0.0140.0520.0200.250.250.1380.0340.0070.001（3）提高焊管的综合力学性能，焊缝热处理的最高目标是使焊缝的冶金质量完全达到母材的水平，实现“无缝焊管”。单独对焊缝进行正火处理无法达到上述目标，必须焊缝进行感应加热淬火+回火处理，才能使焊缝的综合力学性能达到甚至超过母材，实现“无缝焊管”的目标。感应加热焊缝热处理方法焊缝需要通过热处理来改善力学性能的钢类中主要是管线钢。不同强度钢级使用的钢类及其对室温度的要求列表6-2