专利名称：X100钢板制热压三通制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于一种三通的加工方法，具体地是一种XlOO级钢板制热压三通的工艺方法。
背景技术：
当前，天然气这种清洁能源的需求在全球范围内持续增长，天然气管道已形成全 球互联化，输气工程建设也进入了高峰期。为了提高输送效率降低铺设管线的费用，高钢 级X系列管线钢成为主要用钢，逐步提高钢材级别成为主导思路。近十年来管线钢系列钢 管和管配件的级别已逐步提高到X80钢级并被广泛应用。依据成功的应用实例和制作经验 基础，国内外对XlOO钢级干线用管已初步试制成功，但是，与之相配套使用必不可少的重 要管配件XlOO三通尚未有成功个例，对XlOO钢级三通的研制开发是管道建设的历史使命。 但是由X80直接跨越到XlOO钢级也具有很大的技术难度。首先，在保证产品具有良好的现 场焊接性能的前提下，要想得到790Mpa级高强度和较高的抗低温冲击韧性，仍需走低碳微 合金化成分设计思路。只能靠提高各合金元素的含量和科学的控轧工艺来实现，而其势必 会影响产品在卷制、焊接、成型等各个工序的加工难度，用以往较低钢级的制造工艺无法实 现产品的各项性能指标。
发明内容
本发明之目的，在于克服现有技术上述之不足，提供一种XlOO级钢板制热压厚壁 三通的工艺方法，其能够达到标准规定的要求。为了达到上述之目的，本发明采取以下工艺方法1.结合干线母管的化学成分并根据管件生产工艺特性，对原材料化学成分进行 设计，选择适宜的XlOO级钢板，其CEpcm彡0. 25%, C含量控制在0. 07-0. 10%, Mn含量 为0.8-2.0%，Si含量为彡0. 35%, Cr含量为彡0.04%，Mo含量为彡0. 35%, V含量为 (0. 08%, Ni含量为< 0. 5%, Nb含量为< 0. 05%, Cu含量为< 0. 50%，其晶粒度控在11 级以上；2.下料把原材料按设计尺寸割成矩形坯料；3.卷筒将钢板卷制成计划直径的筒形坯料；4.焊接采用与母材匹配的焊接材料对筒形坯管的纵缝进行焊接，控制焊接预热 温度为200°C 士 10°C，层间温度彡200°C，并控制焊接电流彡180A，采用多道多层方法，控制 焊接速度彡18cm/min，保证热输入量彡20KJ/cm ；5.热压成型加热温度< 920°C，管坯每道次再加热入炉温度控制在600°C以下；6.整形、平口、尺寸检测；7.热处理按标准均勻装炉，使焊缝处于水平位置，严格控制热处理工艺，尽量提 高淬火时的冷却速度，以得到级别较高的晶粒度；8.性能检测、表面清理、无损检测、端部机加工；
9.成品检测。本发明采用上述工艺方法具有以下效果一是对原材料化学成分进行优化设计， 通过选择多元化低碳微合金成分，使材料具有较细晶粒度、较高强度、较低的焊接裂纹敏感 系数，加大了在加工过程中因多次加热而造成晶粒度和强度的损失余量，保证了焊接材料 及焊接工艺的可行性。二是通过对焊接材料的优化选取，得到了与母材匹配的焊接材料， 并严格控制焊接时的热输入量，得到了具有良好强韧性的熔敷金属，解决了焊缝和热影响 区软化和脆化组织形成的难题。三是通过对加热成型及热处理工序的严格控制，使材料在 所有受热工序中处于合适的温度范围内，合理的加热工艺限制了材料晶体组织的破坏和粗 大，最终热处理后所有微量元素完全固溶于晶体内，形成了极细的贝氏体组织，使成品母材 和焊缝的表面与心部性能均勻一致，从而得到符合标准且适合与干线管道对接的高质量三 通成品。
具体实施例方式下面结合实施例详细介绍本发明。实施例本发明采取以下的工艺1.对原材料化学成分进行设计，选择适宜的XlOO级钢板，其碳当量PcmO. 23%, C 含量0. 083%，Mn含量为1. 86%，Si含量为0. 254%，Cr含量为0. 032%，Mo含量为0. 232%, V含量为0.01%，Ni含量为0. 395%, Nb含量为0. 054%, Cu含量为0. 358%, P含量为 0. 007%，S含量为0. 001%，其晶粒度为12级；2.下料把原材料按设计尺寸割成矩形坯料；3.卷筒利用大型卷管机将钢板卷制成计划直径的筒形坯料；4.焊接采用与母材匹配的焊接材料(钢级为760Mpa级)对筒形坯管的纵缝进 行焊接。控制焊接预热温度为200°C 士 10°C，层间温度彡200°C，并控制焊接电流彡180A, 采用多道多层方法，控制焊接速度彡18cm/min，保证热输入量彡20KJ/cm ；5.热压成型加热温度彡920°C，管坯每道次再加热入炉温度控制在60(TC以下。6.整形、平口、尺寸检测。7.热处理按标准均勻装炉，使焊缝处于水平位置，严格控制热处理工艺，尽量提 高淬火时的冷却速度达到500°C /min,以得到级别彡11级的晶粒度；8.性能检测、表面清理、无损检测、端部机加工。9.成品检测。本发明工艺中，在保证焊接金属充分融合的前提下，降低焊接电流，提高焊接速 度，限制热输入量，为成品提供了性能一致的坯管；严格控制了所有对产品有热量输入的加 工工序，在工艺范围内选用下限温度执行尽量提高加热速度，并尽量提高淬火时的降温速 度，有效的控制了金属晶体结构这一体现钢材性能的主要指标，最终获得了符合油气输送 管道工程用管件技术条件要求的产品。
权利要求
1. 一种XlOO钢板制热压三通制造工艺，其特征在于它采取以下步骤(1)结合干线母管的化学成分并根据管件生产工艺特性，对原材料化学成分进行设 计，选择适宜的XlOO级钢板，其CEpcm彡0. 25%, C含量控制在0. 07-0. 10%, Mn含量 为0.8-2.0%，Si含量为彡0. 35%, Cr含量为彡0.04%，Mo含量为彡0. 35%, V含量为 (0. 08%, Ni含量为< 0. 5%，Nb含量为< 0. 05%，Cu含量为< 0. 50%，其晶粒度控在11 级以上；(2)下料把原材料按设计尺寸割成矩形坯料；(3)卷筒将钢板卷制成计划直径的筒形坯料；(4)焊接采用与母材匹配的焊接材料对筒形坯管的纵缝进行焊接，控制焊接预热温 度为200°C 士 10°C，层间温度彡200°C，并控制焊接电流彡180A，采用多道多层方法，控制焊 接速度彡18cm/min，保证热输入量彡20KJ/cm ；(5)热压成型加热温度<920°C，管坯每道次再加热入炉温度控制在600°C以下；(6)整形、平口、尺寸检测；(7)热处理按标准均勻装炉，使焊缝处于水平位置，淬火时的冷却速度达到500°C/min ；(8)性能检测、表面清理、无损检测、端部机加工；(9)成品检测。
全文摘要
本发明公开了一种X100钢板制热压三通制造工艺，其采取以下步骤(1)对原材料化学成分进行设计，选择适宜的X100级钢板；(2)下料把原材料按设计尺寸割成矩形坯料；(3)卷筒将钢板卷制成计划直径的筒形坯料；(4)焊接采用与母材匹配的焊接材料对筒形坯管的纵缝进行焊接；(5)热压成型；(6)整形、平口、尺寸检测；(7)热处理；(8)性能检测、表面清理、无损检测、端部机加工；(9)成品检测。本发明通过选择多元化低碳微合金成分，使材料具有较细晶粒度、较高强度、较低的焊接裂纹敏感系数。选取与母材匹配的焊接材料，得到了良好强韧性的熔敷金属。通过对加热成型及热处理工序温度的控制，形成了极细的贝氏体组织，得到符合标准且适合与干线管道对接的高质量三通成品。
文档编号B23P15/00GK102139438SQ20111006965
公开日2011年8月3日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月23日
发明者祭立柱, 赵伟星, 韩连新 申请人:河北省沧州恒通管件制造有限公司