一種耐磨損漿體輸送直縫焊管的製備方法
2023-06-25 06:39:41
一種耐磨損漿體輸送直縫焊管的製備方法
【專利摘要】一種耐磨損漿體輸送直縫焊管的製備方法，其步驟：開卷、矯平、剪切對焊、活套、銑邊、板體探傷及成型；高頻焊接；去除毛刺並對焊縫探傷；對焊縫模擬正火處理；水冷；高溫回火；空冷至不超過200℃；定徑、定尺、噴印及輸出。本發明通過改變熱處理工藝、控制熱處理工藝參數，提高了焊縫的綜合機械性能，提高焊縫的抗衝蝕磨損性能，使焊縫的抗衝蝕磨損性能較以前提高了10%以上，並與管體耐磨性能相匹配，滿足了煤漿、礦漿等漿體輸送用高頻直縫焊管的抗衝蝕磨損的性能要求。
【專利說明】一種耐磨損漿體輸送直縫焊管的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鋼管的製備方法，具體地屬於一種漿體輸送直縫焊管的製備方法，尤其適用於具有耐衝蝕磨損性能的煤漿、礦漿等漿體輸送用高頻直縫焊管的製備方法。
【背景技術】
[0002]煤炭、礦石等資源的長距離運輸一直以來以火車、汽車、輪船等交通運輸工具為主，這些運輸方式存在中間損耗大、成本偏高、汙染環境及運輸效率低等缺點，同時這些運輸方式還受制於氣候、運力等諸多限制條件。
[0003]漿體管道輸送是將顆粒狀的固體礦料與液體輸送介質混合，採用泵動力在管道內進行輸送，並在目的地將固體礦料分離出來的一種輸送方式。該輸送方式具有儲運技術上的可靠性、營運中的安全性、成本上的經濟性和節能環保的特點，市場前景十分看好。
[0004]國外早在十九世紀就開始嘗試通過管道輸送水煤漿及礦漿等。美國黑梅薩輸煤管道工程是國際上運行時間最長的一條漿體輸送管道，該工程於1970年建成投產，全長440公裡，於2005年停止運行。我國也在上世紀逐漸建成多條礦漿輸送管道。如國內首條昆鋼大紅山鐵礦礦漿管道，全長115公裡，採用高頻電阻焊管，管徑Φ244.5mm，鋼級為X65 ;太鋼兩條礦漿管道長410公裡，管徑Φ229.7mm，鋼級為X60和X65。
[0005]國內外雖然已經建成數條漿體管道，但漿體管道用鋼及鋼管大部分直接套用API5L標準的X系列鋼級，如X52、X60、X65等，這些鋼及鋼管的特點是為了滿足油氣工業特別是天然氣輸送安全對延性斷裂止裂的要求，因此在管體耐磨性能特別是焊縫的耐磨性能上不具備優勢。
[0006]在「一種耐磨損的漿體輸送管線用鋼及其生產方法」(專利申請號:201210038193.0)中介紹了一種具有耐衝蝕磨損性能的煤漿、礦漿等漿體輸送管線用鋼及其生產方法，其屈服強度不僅在450MPa級，且其抗衝蝕磨損性能優良，強韌性好，比同級別的API 5L X65 (L450)鋼高出10%以上。雖然該專利中涉及的管線用管提高了耐磨性，但是在高頻焊接成管後，焊縫的耐磨性並沒有得到保證，焊縫必然成為抗衝蝕磨損的薄弱點，必須採取特定的工藝路線來加強焊縫的耐磨損性能，使其耐磨損性能與管體相匹配。
[0007]在傳統的高頻直縫焊管制管工藝中，一般採取焊縫模擬正火熱處理——空冷——水冷的技術路線。這種傳統的技術路線由於是在焊縫模擬正火熱處理後，進行空冷再水冷，這種工藝路能夠消除焊接過程中產生的內應力，提高焊縫區域塑性，本 申請人:經大量分析研究，其存在的問題是雖然該工藝能投提高焊縫區域的塑性，但是對焊縫區域的強度沒有顯著改善，也不能達到提高焊縫耐磨性的效果。
[0008]本發明提供了一種耐磨損的漿體輸送用高頻直縫焊管制造方法，在耐磨損的漿體輸送管線用鋼進行高頻焊接成管時，採用特殊的工藝路線，大大提高了焊縫的耐磨損性能，使焊縫的耐磨損性能不低於管體。
[0009]經檢索，沒有發現提高高頻焊管焊縫耐磨性的相關專利和文獻。在所檢索文獻中，只有介紹通過外加焊接金屬提高焊縫耐磨性的資料，如在專利一種焊接熔凝提高大型耐磨部件耐磨性和韌性方法(專利號:CN101862916B)中，介紹了一種在機械部件受摩擦表面較深厚度的區域上，加工製作出具有一定深度和寬度的槽或凹坑，利用特製或普通焊條採用焊接熔凝技術將槽或凹坑內的空間填滿來增加摩擦表面耐磨性。眾所周知，高頻直縫焊管是將熱軋卷板經過成型機成型後，利用高頻電流的集膚效應和鄰近效應，使管坯邊緣加熱到固熔狀態，在擠壓輥的作用下進行壓力焊接來實現生產的。高頻焊管其焊縫處無外加金屬，只能通過特殊的熱處理方式來提高焊縫的綜合力學性能。
【發明內容】
[0010]本發明針對現有技術存在的焊縫耐衝蝕磨損性能差的不足，提供一種提高焊縫耐衝蝕磨損性能不低於管體的耐磨損漿體輸送直縫焊管的製備方法。
[0011]本申請為了實現上述目的，對現有技術採用焊縫模擬正火熱處理一空冷一水冷的技術路線。經大量的實驗研究，認為焊縫經模擬正火熱處理後應先進行水冷，這是因為經過模擬正火熱處理後，使焊縫組織全部奧氏體化，再通過水冷使奧氏體組織進行馬氏體或貝氏體轉變，然後在經高溫回火後再進行空冷，回火後得到回火索氏體，使焊縫的綜合力學性能和耐磨性都有所提高；控制其水冷卻速度及冷卻溫度分別為5?20°c /s下冷卻至不超過450°C，這是因為如高於450°C起不到水冷的目的，如溫度過低或冷卻速度過快，則焊縫容易產生冷裂紋；控制其空溫度不超過200°C，這是因為水冷後需要進行定徑，如果溫度過高則定徑過程中對管體起不到整圓的作用。
[0012]實現上述目的的措施:
一種耐磨損漿體輸送直縫焊管的製備方法，其步驟:
1)對鋼板進行常規的開卷、矯平、剪切對焊、活套、銑邊、板體探傷及成型；
2)進行聞頻焊接；
3)去除管內外的毛刺並對焊縫進行超聲波探傷；
4)對焊縫進行模擬正火處理，處理溫度控制在9(KT93(TC，處理速度控制在l(T20m/min,處理時間為30?60s ；
5)進行水冷，在冷卻速度為5?20°C/s下冷卻至不超過450°C ；
6)進行高溫回火，回火溫度為55(T650°C，在回火處理速度為1(T20m/min回火處理速度下回火處理時間控制在3(T60s ；
7)空冷至不超過200°C；
8)進行定徑、定尺、噴印及輸出。
[0013]優選地:焊縫模擬正火處理速度控制在12?18m/min。
[0014]優選地:焊縫模擬正火處理溫度在90(T920°C。
[0015]本發明與現有技術相比，通過改變熱處理工藝、控制熱處理工藝參數，提高了焊縫的綜合機械性能，提高焊縫的抗衝蝕磨損性能，使焊縫的抗衝蝕磨損性能較以前提高了 10%以上，並與管體耐磨性能相匹配，滿足了煤漿、礦漿等漿體輸送用高頻直縫焊管的抗衝蝕磨損的性能要求。
【具體實施方式】
[0016]下面對本發明予以詳細描述:表1為本發明實施例及對比例的工藝取值列表；
表2為本發明實施例及對比例性能檢測情況列表。
[0017]本發明各實施例按照以下步驟生產:
1)對鋼板進行常規的開卷、矯平、剪切對焊、活套、銑邊、板體探傷及成型；
2)進行聞頻焊接；
3)去除管內外的毛刺並對焊縫進行超聲波探傷；
4)對焊縫進行模擬正火處理，處理溫度控制在9(KT93(TC，處理速度控制在l(T20m/min,處理時間為30~60s ；
5)進行水冷，在冷卻速度為5~20°C/s下冷卻至不超過450°C ；
6)進行高溫回火，回火溫度為55(T650°C，在回火處理速度為1(T20m/min回火處理速度下回火處理時間控制在3(T60s ；
7)空冷至不超過200°C；
8)進行定徑、定尺、噴印及輸出。
[0018]表1本發明各實施例及對比例的工藝取值列表
【權利要求】
1.一種耐磨損漿體輸送直縫焊管的製備方法，其步驟: 1)對鋼板進行常規的開卷、矯平、剪切對焊、活套、銑邊、板體探傷及成型； 2)進行聞頻焊接； 3)去除管內外的毛刺並對焊縫進行超聲波探傷； 4)對焊縫進行模擬正火處理，處理溫度控制在9(KT93(TC，處理速度控制在l(T20m/min,處理時間為30?60s ； 5)進行水冷，在冷卻速度為5?20°C/s下冷卻至不超過450°C ； 6)進行高溫回火，回火溫度為55(T650°C，在回火處理速度為1(T20m/min回火處理速度下回火處理時間控制在3(T60s ； 7)空冷至不超過200°C； 8)進行定徑、定尺、噴印及輸出。
2.如權利要求1所述的一種耐磨損漿體輸送直縫焊管的製備方法，其特徵在於:焊縫模擬正火處理速度控制在12?18m/min。
3.如權利要求1所述的一種耐磨損漿體輸送直縫焊管的製備方法，其特徵在於:焊縫模擬正火處理溫度在90(T920°C。
【文檔編號】B23P15/00GK103921075SQ201410173674
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】劉佔增, 王劍, 龔濤, 孔君華, 張毅, 李利巍, 崔雷, 黃治軍, 駱海賀, 李建華, 黃菲 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司