一種海洋環(huán)境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海洋環(huán)境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法，將符合ASTMA690標(biāo)準(zhǔn)的銅含量超過0.5%的的高耐候鋼板通過超聲波無損探傷、機(jī)械加工坡口、JCOE成型成雙C形，然后采用所述的內(nèi)外交替焊薄焊層多絲直縫埋弧焊技術(shù)進(jìn)行焊接，然后內(nèi)焊采用小規(guī)范慢速度焊接一層，轉(zhuǎn)而外焊采用小規(guī)范慢速度焊接一層，再分別進(jìn)行內(nèi)焊和外焊的第二層焊接，本發(fā)明工藝精巧簡單，將ASTMA690海洋環(huán)境用銅含量大于0.5%的高耐候鋼管引入了多絲直縫埋弧焊領(lǐng)域，焊接方式由傳統(tǒng)手工焊、氣體保護(hù)焊以及單絲埋弧焊接提高到多絲直縫埋弧焊，大大提高了生產(chǎn)效率的同時(shí)，也改善了多絲直縫埋弧焊鋼管的耐超低溫沖擊性能，使得-60℃夏比沖擊值可以達(dá)到60J以上。
【專利說明】一種海洋環(huán)境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料焊接領(lǐng)域，具體屬于一種海洋環(huán)境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]耐候鋼，即耐大氣腐蝕鋼，是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼系列，耐候鋼由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐腐蝕元素而成，具有優(yōu)質(zhì)鋼的強(qiáng)韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性；耐候性為普碳鋼的2~8倍，涂裝性為普碳鋼的1.5~10倍。同時(shí)，它具有耐銹，使構(gòu)件抗腐蝕延壽、減薄降耗，省工節(jié)能等特點(diǎn)。耐候鋼主要用于鐵道、車輛、橋梁、塔架等長期暴露在大氣中使用的鋼結(jié)構(gòu)。用于制造集裝箱、鐵道車輛、石油井架、海港建筑、采油平臺及化工石油設(shè)備中含硫化氫腐蝕介質(zhì)的容器等結(jié)構(gòu)件。
[0003]具有保護(hù)銹層耐大氣腐蝕，可用于制造車輛、橋梁、塔架、集裝箱等鋼結(jié)構(gòu)的低合金結(jié)構(gòu)鋼。與普碳鋼相比，耐候鋼在大氣中具有更優(yōu)良的抗蝕性能。與不銹鋼相比，耐候鋼只有微量的合金元素，諸如磷、銅、鉻、鎳、鑰、鈮、釩、鈦等，合金元素總量僅占百分之幾，而不像不銹鋼那樣，達(dá)到百分之十幾，因此價(jià)格較為低廉。
[0004]耐候鋼原理是在鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素后，使鋼材表面形成致密和附著性很強(qiáng)的保護(hù)膜，阻礙銹蝕往里擴(kuò)散和發(fā)展，保護(hù)銹層下面的基體，以減緩其腐蝕速度。在銹層和基體之間形成的約50 μ m~100 μ m厚的非晶態(tài)尖晶石型氧化物層致密且與基體金屬黏附性好，由于這層致密氧化物膜的存在，阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲入，減緩了銹蝕向鋼鐵材料縱深發(fā)展 ，大大提高了鋼鐵材料的耐大氣腐蝕能力。耐候鋼是可減薄使用、裸露使用或簡化涂裝，而使制品抗蝕延壽、省工降耗、升級換代的鋼系，也是一個(gè)可融入現(xiàn)代冶金新機(jī)制、新技術(shù)、新工藝而使其持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新的鋼系。
[0005]耐候鋼的由于添加了合金元素，尤其是銅元素和磷元素的添加，雖然提高了其耐候性能，使得耐候鋼的碳當(dāng)量增減，大大降低了其焊接能力。
[0006]目前國內(nèi)耐候鋼的銅含量范圍雖為0.20%~0.55%，但銅含量均在0.5%以下，而且焊接方式多數(shù)以手工焊條焊接(SMAW)和氣體保護(hù)焊(GMAW)為主，少數(shù)情況下使用埋弧焊(SAW)的焊接方法，使用埋弧焊(SAW)時(shí)均為單絲小規(guī)范焊接，大多數(shù)用于類似火車車廂的鋼結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品的焊接，未使用于直縫埋弧焊鋼管領(lǐng)域。
[0007]直縫埋弧焊是通過一個(gè)或幾個(gè)裸金屬自耗電極與工件之間的一個(gè)或數(shù)個(gè)電弧加熱金屬使之熔合在一起的一種焊接工藝，而直縫埋弧焊鋼管，則是采用JCOE或UOE鋼管成型，有一條或兩條焊縫的鋼管。規(guī)格從外徑325_至1420mm的鋼管。直縫埋弧焊管產(chǎn)品執(zhí)行GB50205-2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、GB/T3091-2008《低壓流體輸送用焊接鋼管》、GB/T9711-2011《石油天燃?xì)怃摴芤?guī)范》、美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)API5L (45版)《管線鋼管規(guī)范》、ASTM A252《焊接和無縫鋼管樁》等制造標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的是提供一種新型的、高效率、耐超低溫沖擊的海洋環(huán)境用銅含量大于0.5% 一種海洋環(huán)境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0010]一種海洋環(huán)境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法，將符合ASTM A690標(biāo)準(zhǔn)的銅含量超過0.5%的的高耐候鋼板通過超聲波無損探傷、機(jī)械加工坡口、JCOE成型成雙C形，然后采用所述的內(nèi)外交替焊薄焊層多絲直縫埋弧焊技術(shù)進(jìn)行焊接，即先外焊采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊打底焊接，然后內(nèi)焊采用小規(guī)范慢速度焊接一層，轉(zhuǎn)而外焊采用小規(guī)范慢速度焊接一層，再分別進(jìn)行內(nèi)焊和外焊的第二層焊接，焊接前將鋼管預(yù)熱至350°C左右，焊接結(jié)束后將鋼管加熱到200?300°C，并保溫I小時(shí)。
[0011]所述焊接過程中采用H08NiCu5MnSi焊絲，所述H08NiCu5MnSi焊絲中銅元素含量大于0.5%,且加入Mo、Ti以及稀土元素的有益元素。
[0012]焊前預(yù)熱焊后熱處理，所述的特定的焊前預(yù)熱焊后熱處理特征在于:焊前將鋼管預(yù)熱至350°C左右，以防止焊接過程中裂紋產(chǎn)生。焊接結(jié)束后將鋼管加熱到200?300°C和保溫I小時(shí)。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
[0014]采用內(nèi)外雙層多絲直縫埋弧焊接，大幅度的提高了海洋環(huán)境用高耐候鋼管的生產(chǎn)效率，本發(fā)明工藝精巧簡單，將ASTM A690海洋環(huán)境用銅含量大于0.5%的高耐候鋼管引入了多絲直縫埋弧焊領(lǐng)域，焊接方式由傳統(tǒng)手工焊、氣體保護(hù)焊以及單絲埋弧焊接提高到多絲直縫埋弧焊，大大提高了生產(chǎn)效率的同時(shí)，也改善了多絲直縫埋弧焊鋼管的耐超低溫沖擊性能，使得_60°C夏比沖擊值可以達(dá)到60J以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的焊接順序圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的焊縫熱處理示意圖。
[0018]其中圖中標(biāo)號:1、2、3、4為焊接序列號；4焊縫、5履帶式加熱器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參見附圖，一種海洋環(huán)境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法，將符合ASTMA690標(biāo)準(zhǔn)的銅含量超過0.5%的的高耐候鋼板通過超聲波無損探傷、機(jī)械加工坡口、JCOE成型成雙C形，然后采用所述的內(nèi)外交替焊薄焊層多絲直縫埋弧焊技術(shù)進(jìn)行焊接，即先外焊采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊打底焊接，然后內(nèi)焊采用小規(guī)范慢速度焊接一層，轉(zhuǎn)而外焊采用小規(guī)范慢速度焊接一層，再分別進(jìn)行內(nèi)焊和外焊的第二層焊接，焊接前將鋼管預(yù)熱至350°C左右，焊接結(jié)束后將鋼管加熱到200?300°C，并保溫I小時(shí)。
[0020]所述焊接過程中采用H08NiCu5MnSi焊絲，所述H08NiCu5MnSi焊絲中銅元素含量大于0.5%,且加入Mo、Ti以及稀土元素的有益元素。
[0021]制造了一批規(guī)格為Φ900Χ 19.05X IOOOOmm的直縫埋弧焊鋼管，下面為制造過程
中的參數(shù)和制造完成后物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析的數(shù)據(jù)。
[0022]表一 ASTM A690高耐候鋼多絲直縫埋弧焊鋼管焊接參數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種海洋環(huán)境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法，其特征在于:將符合ASTM A690標(biāo)準(zhǔn)的銅含量超過0.5%的的高耐候鋼板通過超聲波無損探傷、機(jī)械加工坡口、JCOE成型成雙C形，然后采用所述的內(nèi)外交替焊薄焊層多絲直縫埋弧焊技術(shù)進(jìn)行焊接，即先外焊采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊打底焊接，然后內(nèi)焊采用小規(guī)范慢速度焊接一層，轉(zhuǎn)而外焊采用小規(guī)范慢速度焊接一層，再分別進(jìn)行內(nèi)焊和外焊的第二層焊接，焊接前將鋼管預(yù)熱至350°C左右，焊接結(jié)束后將鋼管加熱到20(T30(TC，并保溫I小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋環(huán)境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法，其特征在于:所述焊接過程中采用H08NiCu5MnSi焊絲，所述H08NiCu5MnSi焊絲中銅元素含量大于.0.5%,且加入Mo、Ti以及稀土元素的有益元素。
【文檔編號】B23K9/025GK103752998SQ201410009083
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】范良斌, 吳宏根, 鄭家勝, 彭靜, 王學(xué)琴, 李勇 申請人:合肥紫金鋼管有限公司