一种焊管的制造方法及其表面防锈处理方法与流程

文档序号:22312611发布日期:2020-09-23 01:33阅读:240来源:国知局

本发明涉及焊管技术领域,具体来说,涉及一种焊管的制造方法及其表面防锈处理方法。



背景技术:

焊管,常用钢材或钢带经过机组和模具卷曲成型后焊接制成的钢管。焊接钢管生产工艺简单,生产效率高,品种规格多,设备投资少,但一般强度低于无缝钢管。20世纪30年代以来,随着优质带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步,焊缝质量不断提高,焊接钢管的品种规格日益增多,并在越来越多的领域尤其是在换备用管、装饰管、中低压流体管等方面代替了无缝钢管。随着西气东输等管线工程的实施,管线钢自2000年以来在国内飞速发展,目前国内管线钢的制造水平已经居于世界前列。直缝焊管由于制造工艺复杂、生产成本高等因素,其价格高于传统的螺旋缝埋弧焊钢管,但是相对于螺旋焊管,大型直缝焊管在长距离耐高压油气输送管线建设中所占的比例更高。这是由于直缝焊管适合在高压力、高危险、地质和自然条件相对恶劣、重要地段的能源输送管道主干线建设中使用。因此大型直缝焊管正向着大口径、高强度、高韧性的方向发展。目前大型直缝焊管管坯的成形方法主要有:uoe成形法、排辊成形法、辊弯成形法、卷板成形法、折弯成形法、jcoe成形法和增量成形法等。直缝焊管采用的坡口形式大部分为对接x型坡口,,实际生产中种焊接工艺急需改进,从而提高焊管的整体性能,工作效率低,焊管容易腐蚀。目前尚未提出有效的解决方案。



技术实现要素:

针对相关技术中的问题,本发明提出一种焊管的制造方法及其表面防锈处理方法,以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的:

一种焊管的制造方法及其表面防锈处理方法,其特征在于,所述焊管含有以下质量百分比化学成分为:c:0.030~0.060%,si:0.16~0.32%,mn:0.30~0.60%,p:≤0.015%,s:≤0.0014%,n:≤0.008%;nb:0.066~0.085%,ti:0.012~0.026%,cr:0.20~0.32%,al:0.02~0.06%,mo:0.06~0.18%,cu:0.1~0.3%,ni:0.28~0.55%,ca0.002~0.006%,v:0.020%~0.060%,其余为fe及不可避免的杂质。

进一步的,所述制造方法包括以下步骤:开卷、矫平、铣边、预弯、成型、预焊、内焊、外焊、飞剪、管端扩径、水压试验、超声探伤、管端倒棱和成品检验。

进一步的,所述预焊在外坡口根部位置进行,所述预焊的过程中采用氩气保护焊接,焊接功率控制在800kw以内,焊接速度控制在8±2m/min,焊接过程中,接开口角控制4~8°,挤压量8~12mm,金属流线角控制在70°。

进一步的,所述内焊采用纵列三丝埋弧自动焊,焊接工艺参数为:第一丝为直流反接,电流800~1100a,电压30~36v;第二和第三丝为交流正接;第二丝的电流400~600a,电压37~42v;第三丝的电流500~600a,电压38~44v;焊接速度为1.3~1.9m/min。

进一步的,所述外焊采用纵列四丝埋弧自动焊,焊接工艺参数为:第一丝为直流反接,电流1000~1300a,电压33~38v;第二至第四丝为交流正接;第二丝电流800~1000a,电压36~42v;第三丝电流500~800a,电压38~44v;第四丝电流599~700a,电压38~42v;焊接速度为1.3~1.9m/min。

进一步的,所述焊管的厚度为25mm,所述焊管为采用热轧卷板卷制为管状体,管状体的焊缝呈螺旋分布。

进一步的,所述焊管表面防锈处理方法包括以下步骤:

首先,使用加热设备对压缩空气进行加热,使压缩空气温度升高至200~800℃,压缩空气的压力为3~15mpa;

其次,使用管道将高温压缩空气引入焊管生产线,对完成定径工序的焊管进行多方向的表面吹气,去除焊管表面的冷却水;

再者,利用喷淋设备将环保防锈剂喷涂在焊管表面,使得焊管表面完全被环保防锈剂覆盖;

最后,再次利用高温压缩空气从多方向对焊管进行表面吹气,在去除多余的环保防锈剂的同时,利用压缩空气的高温对焊管表面剩余的环保防锈剂进行高温烘干,使得焊管表面形成一层环保防锈剂保护膜。

进一步的,所述环保防锈剂剂为金属锌的防锈剂。

本发明的有益效果:本发明产品质量稳定,通过对焊接坡口形式进行全新设计,加大外焊道的坡口深度、减小内焊道的坡口深度,从而对内、外焊道的焊接线能量进行了重新分配,增大外焊道焊接线能量,减小内焊道线能量。通过调整焊接电流、电压等工艺参数,能够保证焊接速率,提高生产效率,具有优异的抗酸性能和抗腐蚀性能,焊管口径小,管壁薄,板型佳,各项性能均匀性好,切损量少,成材率高,低温韧性和可焊接性强。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例,提供了一种焊管的制造方法及其表面防锈处理方法。

实施例1

一种焊管的制造方法及其表面防锈处理方法,其特征在于,所述焊管含有以下质量百分比化学成分为:c:0.040%,si:0.18%,mn:0.60%,p:30%,s:0.0030%,n:0.020%;nb:0.085%,ti:0.026%,cr:0.30%,al:0.04%,mo:0.08%,cu:0.2%,ni:0.50%,ca0.004%,v:0.050%,其余为fe及不可避免的杂质。

所述制造方法包括以下步骤:开卷、矫平、铣边、预弯、成型、预焊、内焊、外焊、飞剪、管端扩径、水压试验、超声探伤、管端倒棱和成品检验。

通过如下操作步骤制备得到:抗大变形热轧卷板开卷、矫平,为钢管的成型做准备;铣边:包括去除多余板边的粗铣和x型坡口的精铣,开坡口的目的是保证卷板在焊接过程中能够焊透,并提高焊接速度,改善焊缝形貌,减小焊接线能量,降低焊接残余应力和焊接热输入对焊接热影响区组织和性能的影响,提高焊缝热影响区的性能;预弯;成型:将经过预弯的带钢按一定的曲率半径在三辊成型器中制成所需管径的螺旋状圆筒;焊接:对螺旋成型的钢管初始接缝部位先进行内焊缝三丝埋弧焊、再在半个螺距处外焊缝进行四丝埋弧焊焊接,内焊采用纵列三丝埋弧自动焊,外焊采用纵列四丝埋弧自动焊,并采用激光焊缝自动跟踪装置;飞剪:按照要求把连续成型焊接好的钢管切割成所需长度的钢管;管端扩径:在钢管管端300mm范围进行冷扩径,对钢管管端进行整圆,控制钢管管端尺寸,提高现场管线施工的效率;静水水压试验;超声探伤:对焊缝进行超声自动探伤和管端超声波手探;管端倒棱:对钢管管端进行坡口加工;成品检验。

所述预焊在外坡口根部位置进行,所述预焊的过程中采用氩气保护焊接,焊接功率控制在800kw以内,焊接速度控制在8±2m/min,焊接过程中,接开口角控制4°,挤压量8mm,金属流线角控制在70°。

所述内焊采用纵列三丝埋弧自动焊,焊接工艺参数为:第一丝为直流反接,电流800a,电压30v;第二和第三丝为交流正接;第二丝的电流400a,电压37v;第三丝的电流500a,电压38v;焊接速度为1.3m/min。

所述外焊采用纵列四丝埋弧自动焊,焊接工艺参数为:第一丝为直流反接,电流1000a,电压33v;第二至第四丝为交流正接;第二丝电流800a,电压36v;第三丝电流500a,电压38v;第四丝电流599a,电压38v;焊接速度为1.3m/min。

所述焊管的厚度为25mm,所述焊管为采用热轧卷板卷制为管状体,管状体的焊缝呈螺旋分布。

所述焊管表面防锈处理方法包括以下步骤:

首先,使用加热设备对压缩空气进行加热,使压缩空气温度升高至200℃,压缩空气的压力为3mpa。所述的加热设备可以是电热丝、电加热包等,也包括其它任意可对气体进行加热的设备。

其次,使用管道将高温压缩空气引入焊管生产线,对完成定径工序的焊管进行多方向的表面吹气,去除焊管表面的冷却水。

再者,利用喷淋设备将环保防锈剂喷涂在焊管表面,使得焊管表面完全被环保防锈剂覆盖。所述的喷淋设备包括水泵和与其相连的水管,利用水泵将调配好比例的环保防锈剂抽到水管中,然后将水管的出口引到镀锌焊管上,把环保防锈剂喷淋在镀锌焊管上。所述环保防锈剂采用金属锌的防锈剂,它能够保护镀锌焊管表面的锌层不被空气腐蚀。

最后,再次利用高温压缩空气从多方向对焊管进行表面吹气,在去除多余的环保防锈剂的同时,利用压缩空气的高温对焊管表面剩余的环保防锈剂进行高温烘干,使得焊管表面形成一层环保防锈剂保护膜。所述环保防锈剂剂为金属锌的防锈剂。

实施例2

一种焊管的制造方法及其表面防锈处理方法,其特征在于,所述焊管含有以下质量百分比化学成分为:c:0.040%,si:0.20%,mn:0.50%,p:0.020%,s:0.0020%,n:0.009%;nb:0.080%,ti:0.020%,cr:0.20%,al:0.05%,mo:0.10%,cu:0.1%,ni:0.30%,ca0.004%,v:0.020%%,其余为fe及不可避免的杂质。

所述制造方法包括以下步骤:开卷、矫平、铣边、预弯、成型、预焊、内焊、外焊、飞剪、管端扩径、水压试验、超声探伤、管端倒棱和成品检验。

通过如下操作步骤制备得到:抗大变形热轧卷板开卷、矫平,为钢管的成型做准备;铣边:包括去除多余板边的粗铣和x型坡口的精铣,开坡口的目的是保证卷板在焊接过程中能够焊透,并提高焊接速度,改善焊缝形貌,减小焊接线能量,降低焊接残余应力和焊接热输入对焊接热影响区组织和性能的影响,提高焊缝热影响区的性能;预弯;成型:将经过预弯的带钢按一定的曲率半径在三辊成型器中制成所需管径的螺旋状圆筒;焊接:对螺旋成型的钢管初始接缝部位先进行内焊缝三丝埋弧焊、再在半个螺距处外焊缝进行四丝埋弧焊焊接,内焊采用纵列三丝埋弧自动焊,外焊采用纵列四丝埋弧自动焊,并采用激光焊缝自动跟踪装置;飞剪:按照要求把连续成型焊接好的钢管切割成所需长度的钢管;管端扩径:在钢管管端300mm范围进行冷扩径,对钢管管端进行整圆,控制钢管管端尺寸,提高现场管线施工的效率;静水水压试验;超声探伤:对焊缝进行超声自动探伤和管端超声波手探;管端倒棱:对钢管管端进行坡口加工;成品检验。

所述预焊在外坡口根部位置进行,所述预焊的过程中采用氩气保护焊接,焊接功率控制在800kw以内,焊接速度控制在8±2m/min,焊接过程中,接开口角控制8°,挤压量12mm,金属流线角控制在70°。

所述内焊采用纵列三丝埋弧自动焊,焊接工艺参数为:第一丝为直流反接,电流1100a,电压36v;第二和第三丝为交流正接;第二丝的电流600a,电压42v;第三丝的电流600a,电压40v;焊接速度为1.6m/min。

所述外焊采用纵列四丝埋弧自动焊,焊接工艺参数为:第一丝为直流反接,电流1300a,电压38v;第二至第四丝为交流正接;第二丝电流1000a,电压42v;第三丝电流600a,电压42v;第四丝电流600a,电压40v;焊接速度为1.4m/min。

所述焊管的厚度为25mm,所述焊管为采用热轧卷板卷制为管状体,管状体的焊缝呈螺旋分布。

所述焊管表面防锈处理方法包括以下步骤:

首先,使用加热设备对压缩空气进行加热,使压缩空气温度升高至500℃,压缩空气的压力为8mpa。所述的加热设备可以是电热丝、电加热包等,也包括其它任意可对气体进行加热的设备。

其次,使用管道将高温压缩空气引入焊管生产线,对完成定径工序的焊管进行多方向的表面吹气,去除焊管表面的冷却水。

再者,利用喷淋设备将环保防锈剂喷涂在焊管表面,使得焊管表面完全被环保防锈剂覆盖。所述的喷淋设备包括水泵和与其相连的水管,利用水泵将调配好比例的环保防锈剂抽到水管中,然后将水管的出口引到镀锌焊管上,把环保防锈剂喷淋在镀锌焊管上。所述环保防锈剂采用金属锌的防锈剂,它能够保护镀锌焊管表面的锌层不被空气腐蚀。

最后,再次利用高温压缩空气从多方向对焊管进行表面吹气,在去除多余的环保防锈剂的同时,利用压缩空气的高温对焊管表面剩余的环保防锈剂进行高温烘干,使得焊管表面形成一层环保防锈剂保护膜。所述环保防锈剂剂为金属锌的防锈剂。

实施例3

一种焊管的制造方法及其表面防锈处理方法,其特征在于,所述焊管含有以下质量百分比化学成分为:c:0.030%,si:0.22%,mn:0.40%,p:0.050%,s:0.0030%,n:0.012%;nb:0.080%,ti:0.023%,cr:0.20%,al:0.04%,mo:0.09%,cu:0.3%,ni:0.50%,ca0.004%,v:0.040%,其余为fe及不可避免的杂质。

所述制造方法包括以下步骤:开卷、矫平、铣边、预弯、成型、预焊、内焊、外焊、飞剪、管端扩径、水压试验、超声探伤、管端倒棱和成品检验。

通过如下操作步骤制备得到:抗大变形热轧卷板开卷、矫平,为钢管的成型做准备;铣边:包括去除多余板边的粗铣和x型坡口的精铣,开坡口的目的是保证卷板在焊接过程中能够焊透,并提高焊接速度,改善焊缝形貌,减小焊接线能量,降低焊接残余应力和焊接热输入对焊接热影响区组织和性能的影响,提高焊缝热影响区的性能;预弯;成型:将经过预弯的带钢按一定的曲率半径在三辊成型器中制成所需管径的螺旋状圆筒;焊接:对螺旋成型的钢管初始接缝部位先进行内焊缝三丝埋弧焊、再在半个螺距处外焊缝进行四丝埋弧焊焊接,内焊采用纵列三丝埋弧自动焊,外焊采用纵列四丝埋弧自动焊,并采用激光焊缝自动跟踪装置;飞剪:按照要求把连续成型焊接好的钢管切割成所需长度的钢管;管端扩径:在钢管管端300mm范围进行冷扩径,对钢管管端进行整圆,控制钢管管端尺寸,提高现场管线施工的效率;静水水压试验;超声探伤:对焊缝进行超声自动探伤和管端超声波手探;管端倒棱:对钢管管端进行坡口加工;成品检验。

所述预焊在外坡口根部位置进行,所述预焊的过程中采用氩气保护焊接,焊接功率控制在800kw以内,焊接速度控制在8±2m/min,焊接过程中,接开口角控制6°,挤压量10mm,金属流线角控制在70°。

所述内焊采用纵列三丝埋弧自动焊,焊接工艺参数为:第一丝为直流反接,电流1000a,电压32v;第二和第三丝为交流正接;第二丝的电流500a,电压41v;第三丝的电流600a,电压42v;焊接速度为1.4m/min。

所述外焊采用纵列四丝埋弧自动焊,焊接工艺参数为:第一丝为直流反接,电流1200a,电压36v;第二至第四丝为交流正接;第二丝电流800a,电压40v;第三丝电流600a,电压40v;第四丝电流600a,电压40v;焊接速度为1.5m/min。

所述焊管的厚度为25mm,所述焊管为采用热轧卷板卷制为管状体,管状体的焊缝呈螺旋分布。

所述焊管表面防锈处理方法包括以下步骤:

首先,使用加热设备对压缩空气进行加热,使压缩空气温度升高至600℃,压缩空气的压力为12mpa。所述的加热设备可以是电热丝、电加热包等,也包括其它任意可对气体进行加热的设备。

其次,使用管道将高温压缩空气引入焊管生产线,对完成定径工序的焊管进行多方向的表面吹气,去除焊管表面的冷却水。

再者,利用喷淋设备将环保防锈剂喷涂在焊管表面,使得焊管表面完全被环保防锈剂覆盖。所述的喷淋设备包括水泵和与其相连的水管,利用水泵将调配好比例的环保防锈剂抽到水管中,然后将水管的出口引到镀锌焊管上,把环保防锈剂喷淋在镀锌焊管上。所述环保防锈剂采用金属锌的防锈剂,它能够保护镀锌焊管表面的锌层不被空气腐蚀。

最后,再次利用高温压缩空气从多方向对焊管进行表面吹气,在去除多余的环保防锈剂的同时,利用压缩空气的高温对焊管表面剩余的环保防锈剂进行高温烘干,使得焊管表面形成一层环保防锈剂保护膜。所述环保防锈剂剂为金属锌的防锈剂。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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