本發(fā)明涉及一種直縫焊接鋼管的制造方法，特別涉及一種內(nèi)覆耐腐蝕合金直縫焊接鋼管的制造方法。
背景技術(shù)：
腐蝕是機械零部件3種主要失效方式(磨損、腐蝕和疲勞)之一，腐蝕問題直接關(guān)系到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，腐蝕給合金材料造成的直接損失巨大，隨著工業(yè)化的進(jìn)程，腐蝕問題日趨嚴(yán)重，也來越受重視。對于輸送腐蝕介質(zhì)的管道而言，為防止管道在服役期間發(fā)生泄漏、破壞，危害人與環(huán)境，耐腐蝕性至關(guān)重要。為解決腐蝕問題，通常使用價格昂貴的較厚的耐腐蝕合金(耐腐蝕合金強度低)，或使用價格低廉很厚的高強度碳鋼加防腐層(壽命短，可靠性差)，還有一種是采用高強度碳鋼和耐腐蝕合金覆合成的復(fù)合材料。相比較而言，復(fù)合材料最為經(jīng)濟、可靠和可行，基于此情況，內(nèi)覆耐腐蝕合金鋼管的應(yīng)用也日趨廣泛。但復(fù)合材料由兩種不同材質(zhì)的金屬覆合而成，成分性能差異大，給熱加工如焊接加工帶來問題如熱裂紋、氣孔和熔合不良；目前采用手工焊的方法，生產(chǎn)率低，質(zhì)量難以保證。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了避免焊縫出現(xiàn)熱裂紋，大大減少氣孔和熔合不良的缺陷，提供一種內(nèi)覆耐腐蝕合金直縫焊接鋼管的制造方法，采用JCOE成型(即，將鋼板按J型、C型、O型的順序成型)，自動焊焊接，焊縫質(zhì)量穩(wěn)定，效率高，是手工焊的300％以上。
一種內(nèi)覆耐腐蝕合金直縫焊接鋼管的制造方法，其特點在于，該制造方法包括：
步驟S4：將鋼板兩側(cè)邊銑削成坡口，并將坡口及鋼板內(nèi)外壁兩側(cè)25mm 范圍內(nèi)進(jìn)行清理，直至露出金屬光澤；
步驟S5：將鋼板兩邊冷彎成需要弧度；
步驟S6：將鋼板折彎成管坯；
步驟S7：將管坯進(jìn)行合縫，形成X型坡口，并使用自動氣體保護(hù)焊進(jìn)行定位打底焊；
步驟S8：在形成的鋼管的兩端坡口處焊接引熄弧板；
步驟S9-1：使用單絲埋弧焊焊接鋼管的內(nèi)壁坡口，焊后內(nèi)壁坡口深度大于耐腐蝕合金層厚度0.7～1.5mm；
步驟S10：使用多絲埋弧焊焊接鋼管的外壁坡口；
步驟S9-2：使用直流正接法的單絲鎢極氬弧焊焊接鋼管的內(nèi)壁坡口；
步驟S11：去掉引熄弧板；
步驟S15：對鋼管全長進(jìn)行擴徑，以消除殘余應(yīng)力，保證鋼管外形尺寸符合要求。
其中，步驟S9-1是對鋼管的內(nèi)壁坡口的第一次焊接，焊后內(nèi)壁坡口深度大于耐腐蝕合金層厚度0.7～1.5mm，使得第一次焊接與內(nèi)覆的耐腐蝕合金層還保持一定的距離，實際是焊接在基層上的，還沒有焊接在內(nèi)覆的耐腐蝕合金層上，這樣可以有效保護(hù)內(nèi)覆的耐腐蝕合金層。隨后，步驟S10，使用多絲埋弧焊焊接鋼管的外壁坡口，完成外壁坡口的焊接，效率高。然后，步驟S9-2再焊接鋼管的內(nèi)壁坡口，使用單絲鎢極氬弧焊焊接，可以避免焊接過程中溫度過高，有效保護(hù)內(nèi)覆的耐腐蝕合金層。同時還能避免因成分性能差異大，給熱加工如焊接加工帶來的如熱裂紋、氣孔和熔合不良等問題。
較佳地，所述鋼板為復(fù)合鋼板，基層為L415M，厚度大于或等于12.0mm，內(nèi)覆的耐腐蝕合金層為LC2242，厚度大于或等于3.0mm。
制造內(nèi)覆耐腐蝕合金直縫焊接鋼管的主要原材料為L415M+LC2242復(fù)合鋼板，基層為L415M(GB/T 9711石油天然氣行業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管)，厚度≥12.0mm，覆層為LC2242(SY/T 6623內(nèi)覆或襯里耐腐蝕合金復(fù)合鋼管規(guī)范)，厚度≥3.0mm；基層化學(xué)成分(max，wt％)如下：
覆層化學(xué)成分(max，wt％)如下：
基層為L415M，屬常用管線用低碳合金鋼，其屈服強度為415～565MPa，抗拉強度為520～760MPa，具有高的強度和韌性，可保證鋼管的強度；覆層為LC2242，屬鎳基合金，在鎳中同時加入了Cr、Mo元素，具有單相奧氏體結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的耐蝕性能。它在氧化性介質(zhì)和還原性介質(zhì)中都具有很好的抗腐蝕能力，特別是在有F-，Cl-等離子的氧化性酸中、在有氧和氧化劑存在的還原性酸中、在氧化性酸和還原性酸的混合酸中、在濕氯和含氯氣的水溶液中均具有其它耐蝕合金難以相比的耐蝕性，可保證鋼管的耐蝕性。
較佳地，在步驟S7中，使用80％Ar+20％CO2混合氣體，Φ3.2mm的MK·GX70焊絲進(jìn)行的單絲氣體保護(hù)焊焊接1道。
較佳地，在步驟S9-1中，采用Φ3.2mm的MK·GX70焊絲和燒結(jié)焊劑進(jìn)行單絲埋弧焊焊接1道，并控制焊后內(nèi)壁坡口深度大于耐腐蝕合金層厚度1mm。
較佳地，在步驟S9-2中，采用Φ1.2mm的SNi6625鎳基焊絲(符合GB/T15620-2008鎳及鎳合金焊絲)和保護(hù)氣100％Ar進(jìn)行直流正接法的單絲鎢極氬弧焊焊接3～5道，道間溫度小于等于150℃。
控制焊接的道間溫度，是為了有效保護(hù)內(nèi)覆的耐腐蝕合金層，確保焊縫金屬及熱影響區(qū)避免過熱導(dǎo)致組織晶粒粗大，產(chǎn)生熱裂紋，也保證了耐腐蝕合金層的耐腐蝕性能。
較佳地，在步驟S10中，采用Φ4.0mm的MK·GX70焊絲和燒結(jié)焊劑進(jìn) 行多絲埋弧焊焊接1道。
多絲埋弧焊可以大大提高焊接效率，焊接1道即可完成對外壁坡口的焊接。
較佳地，在步驟S15中，使用鋼管擴徑機對鋼管全長進(jìn)行冷擴徑，以消除殘余應(yīng)力，并保證鋼管外形尺寸符合要求。
較佳地，該制造方法在步驟S4之前還包括：
步驟S1：對原材料進(jìn)行超聲波探傷，理化試驗，結(jié)果合格才能使用；
步驟S2：使用等離子弧將鋼板進(jìn)行垂直切割到需要尺寸；
步驟S3：對鋼板進(jìn)行標(biāo)識。
該些步驟是在對鋼板進(jìn)行彎折和焊接前的準(zhǔn)備工作。
較佳地，該制造方法在步驟S11之后、S15之前還包括：
步驟S12：對焊縫進(jìn)行射線探傷，檢查焊縫質(zhì)量；
步驟S13：對焊縫進(jìn)行超聲波探傷,檢查焊縫質(zhì)量；
步驟S14：對焊縫有缺陷處進(jìn)行返修。
該些步驟是在焊接后對鋼管的檢查。
較佳地，該制造方法在步驟S15之后還包括：
步驟S16：對鋼管進(jìn)行校直，保證鋼管直線度符合要求；
步驟S17：對鋼管進(jìn)行水壓試驗，檢查鋼管的致密性；
步驟S18：對焊縫進(jìn)行超聲波探傷，檢驗水壓試驗后焊縫質(zhì)量；
步驟S19：取樣進(jìn)行理化試驗，檢驗鋼管的性能指標(biāo)；
步驟S20：對焊縫進(jìn)行射線探傷，檢驗水壓試驗后焊縫質(zhì)量；
步驟S21：對管端150mm范圍內(nèi)的焊縫修磨，使其高度為0～0.5mm；
步驟S22：對管端機械加工，使管端符合要求；
步驟S23：對鋼管兩端進(jìn)行環(huán)向超聲波和剩磁檢測；
步驟S24：測量鋼管長度和重量；
步驟S25：檢驗鋼管外觀、尺寸并印刷標(biāo)志；
步驟S26：將合格鋼管入庫存放。
在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：采用JCOE成型，自動焊焊接，焊縫質(zhì)量穩(wěn)定，效率高，是手工焊的300％以上，并可避免焊縫出現(xiàn)熱裂紋，大大減少氣孔和熔合不良等缺陷。并且，通過先焊接內(nèi)壁坡口1道，隨后焊接外壁坡口，再焊接內(nèi)壁坡口若干道，從而完成整個X型坡口的焊接，使得內(nèi)壁坡口焊接時的溫度不會過高，有效地保護(hù)了內(nèi)覆的耐腐蝕合金層，內(nèi)覆的耐腐蝕合金層可以保證厚度，整個鋼管在焊縫處的各種特性也能得到保證。而且相比于直接焊接完內(nèi)壁坡口再焊接外壁坡口，在保證焊縫質(zhì)量的前提下，本發(fā)明的制造方法還能大大提升作業(yè)效率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一較佳實施例的內(nèi)覆耐腐蝕合金直縫焊接鋼管的制造方法的制造流程圖。
具體實施方式
下面通過實施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。
圖1示出了本發(fā)明的一個具體實施例下的制造流程。下面參考附圖，介紹本發(fā)明所述的制造方法，其包括以下步驟：
步驟S1：對原材料進(jìn)行UT(Ultrasonic Testing，超聲波探傷)，理化試驗，結(jié)果合格才能使用；
步驟S2：使用等離子弧將鋼板進(jìn)行垂直切割到需要尺寸；
步驟S3：對鋼板進(jìn)行標(biāo)識；
步驟S4：將鋼板兩側(cè)邊銑削成坡口，并將坡口及鋼板內(nèi)外壁兩側(cè)25mm范圍內(nèi)進(jìn)行清理，直至露出金屬光澤；
步驟S5：將鋼板兩邊冷彎成需要弧度；
步驟S6：將鋼板折彎成管坯；
步驟S7：將管坯進(jìn)行合縫，形成X型坡口，并使用自動氣體保護(hù)焊進(jìn)行定位打底焊；
使用80％Ar+20％CO2混合氣體，Φ3.2mm的MK·GX70焊絲進(jìn)行的單絲氣體保護(hù)焊焊接1道，MK·GX70焊絲可從宜昌猴王焊絲有限公司購得，為市售可得；
步驟S8：在形成的鋼管兩端坡口處焊接引熄弧板；
步驟S9-1：使用單絲埋弧焊焊接鋼管的內(nèi)壁坡口，焊后內(nèi)壁坡口深度大于耐腐蝕合金層厚度0.7～1.5mm；
采用Φ3.2mm的MK·GX70焊絲和燒結(jié)焊劑(焊劑要求符合標(biāo)準(zhǔn)ISO 14174-S A FB 1AC H5)進(jìn)行單絲埋弧焊焊接1道，較佳地，控制焊后內(nèi)壁坡口深度大于耐腐蝕合金層厚度1mm左右，MK·GX70焊絲可從宜昌猴王焊絲有限公司購得，為市售可得；
步驟S10：使用多絲埋弧焊焊接鋼管的外壁坡口；
采用Φ4.0mm的MK·GX70焊絲和燒結(jié)焊劑(焊劑要求符合標(biāo)準(zhǔn)ISO 14174-S A FB 1AC H5)進(jìn)行多絲埋弧焊焊接1道，MK·GX70焊絲可從宜昌猴王焊絲有限公司購得，為市售可得；
步驟S9-2：使用直流正接法的單絲鎢極氬弧焊焊接鋼管的內(nèi)壁坡口；
采用Φ1.2mm的SNi6625(GB/T 15620-2008鎳及鎳合金焊絲)焊絲和保護(hù)氣100％Ar進(jìn)行直流正接法的單絲鎢極氬弧焊焊接3～5道，道間溫度≤150℃；
步驟S11：去掉引熄弧板；
步驟S12：對焊縫進(jìn)行RT(Radiographic Testing，射線探傷)，檢查焊縫質(zhì)量；
步驟S13：對焊縫進(jìn)行UT,檢查焊縫質(zhì)量；
步驟S14：對焊縫有缺陷處進(jìn)行返修；
步驟S15：對鋼管全長進(jìn)行擴徑，以消除殘余應(yīng)力，保證鋼管外形尺寸 符合要求；
較佳地，使用鋼管擴徑機對鋼管全長進(jìn)行冷擴徑；
步驟S16：對鋼管進(jìn)行校直，保證鋼管直線度符合要求；
步驟S17：對鋼管進(jìn)行水壓試驗，檢查鋼管的致密性；
步驟S18：對焊縫進(jìn)行UT，檢驗水壓試驗后焊縫質(zhì)量；
步驟S19：取樣進(jìn)行理化試驗，檢驗鋼管的性能指標(biāo)；
步驟S20：對焊縫進(jìn)行RT，檢驗水壓試驗后焊縫質(zhì)量；
步驟S21：對管端150mm范圍內(nèi)的焊縫修磨，使其高度為0～0.5mm；
步驟S22：對管端機械加工，使管端符合要求；
步驟S23：對鋼管兩端進(jìn)行環(huán)向超聲波和剩磁檢測；
步驟S24：測量鋼管長度和重量；
步驟S25：檢驗鋼管外觀、尺寸并印刷標(biāo)志；
步驟S26：將合格鋼管入庫存放。
通過采用自動焊的焊接方法，焊縫質(zhì)量穩(wěn)定，效率是手工焊的300％以上，并可避免焊縫出現(xiàn)熱裂紋，大大減少氣孔和熔合不良等缺陷。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，本技術(shù)方案可以不僅使用在內(nèi)覆耐腐蝕合金(L415M+LC2242)直縫焊接鋼管的制造上，同樣可以適用于其它特殊鋼種的制造上。
雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。