西气东输二线X80钢自动焊工艺试验研究

《西气东输二线X80钢自动焊工艺试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、36石油工程建设2011年10月★★★★★★一唐德渝，牛虎理，龙斌，李春润，张建护(中国石油集团工程技术研究院，天津300451)摘要：针对西气东输二线工程的要求．对其主线路采用的X80钢的自动焊工艺进行了试验研究。通过对X80钢的材质特性分析，结合焊接材料的匹配以及自动焊设备的特点，对焊缝的坡口型式、根焊方法以及填充和盖面的参数进行了试验研究，并通过对焊接接头的力学性能试验，得到了典型的自动焊规范参数，并在工程中推广应用，满足现场自动焊施工的技术要求，为现场施工提供了有力的技术保证。关键词：X80钢：自动焊

2、；工艺研究中图分类号：TE973．3文献标识码：A文章编号：1001—2206(2011)05—0036—050引言与X70钢相比，钢质更纯净，含硫量更低，晶粒西气东输二线工程，全长超过8000km，其中进一步细化至数微米，使得X80钢强度及韧性得主线路超过4000km，采用X80高强管道钢，设到了同步提升。焊缝金属是一种铸态组织，其强韧计管径为1219mm，壁厚分别为18．4mm、22．6mm化方法目前主要以焊缝合金化为主。为了使焊缝具和26．4mm，个别地段为33mm。输送压力分别为有与基材相当的强度，应

3、向焊缝加入足够的合金化12MPa和10MPa，输送量为300亿m3／a。管道经元素，所以焊缝金属可能具有更高的碳当量，对焊过的地域自然条件差异较大。沿线涉及气温低、接裂纹也更为敏感。通常情况下．如果焊缝不进行冻土及地震多发区域。因此，该工程施工难度大，焊后热处理，即使焊缝中具有较少量的马氏体也是质量要求高，技术复杂。有害的，所以焊缝中的显微偏析应降至最低，这只鉴于X80钢为控轧控冷超微晶组织，强度高，有通过降低碳含量及细化晶粒来实现。加入合金元韧性好，但￥焊￥接￥热￥过￥程会引起其组织和性能的变素可以促进针状

4、铁素体的形成，但也增加了形成马化，如此大规模应用X80钢，在我国是首次，在氏体的危险性。母材强度越高，在选择焊接工艺及世界上也是史无前例的(此前，国外用X80钢建焊接材料时就应该越仔细。焊缝金属化学成分应该设完成的管道仅2000km左右，国内仅8km)。为优化以使焊缝强度、韧性及抗裂性能得到平衡。了更好地推广和应用自动焊方法，需结合X80钢X80钢的焊接主要应注意以下4个问题：的材质特点，开展配套的工艺技术研究。(1)屈强比增高。随着钢等级的提高，屈强比为实现自动焊施工优质、高效的目的。本文呈现增高趋势，如A

5、lliance管道的X70钢要求仃／在对X80钢自动焊可焊性进行深入分析研究的基crb≤0．93，实际测定为0．91，我国的西气东输要础上，针对各施工单位使用的自动焊装备，结合求／o-≤0．90。高屈强比表明钢的应变硬化能力工程标准规范的要求。开展自动焊工艺技术的研降低，使管道抗侧向弯曲能力降低。应变硬化能力究，为施工单位提供指导现场施工的自动焊工艺在土质不稳定区、不连续冻土区及地震带是很重要规程，使各单位的自动焊施工能力得到全面提升。的。所以在试制西气东输二线X80钢时，也对。／1X80钢可焊性分析进行了严

6、格限制。X80钢是通过微合金化、超纯净冶炼、控制轧(2)热影响区(HAZ)软化。由于X80钢的制、控制冷却而获得高强高韧性能的管道用钢。性能是通过合金化和控制轧制共同作用获得精细组第37卷第5期唐德渝等：西气东输二线X80钢自动焊工艺试验研究37织来保证的，因此，在焊接过程中，在热循环作用机，在西气东输工程中得到成功的应用，也是西气下，其HAZ的组织必然会由于重新加热而发生相东输二线工程中油建公司的主力机型之一。因此，变，并在冷却时因再结晶而出现晶粒粗化等现象，本项目采用该机型进行填充、盖面的自动焊工艺试使接

7、头的强度下降，产生软化，同时HAZ的韧性验，其结论同样适用于其他直摆型自动焊设备。也会发生变化。对于X80以下的管道钢，这种现2．2母材及其性能象并不显著。钢材强度级别越高，保证焊缝及西气东输二线用的X80钢管材主要由国内厂HAZ性能的工艺条件越严格。研究表明，焊接线家提供。项目所用的X80钢管，其板材由武钢冶能量对HAZ软化有很大影响。焊接线能量越大，炼、轧制，由宝鸡钢管厂卷制，管径为1219mm，软化区就越宽。因此。其焊接工艺应以严格控制焊壁厚为18．4mm；实验所用厚22mm的钢管由巨龙接线能量为重点。

8、另外，母材强度及成分对HAZ钢管有限公司生产。表1和表2为宝鸡管厂管材的软化也有一定的影响，含铌(Nb)、钒(V)、钛化学成分和机械性能。(Ti)等微合金元素时软化区宽度也会更窄一些。表1管材化学成分(3)焊缝金属与母材的匹配。美国天然气协会成分CSiMnPSNbMoNiPem含量／％0．040-221．780．0080．0020．1O．25O．26O．18曾对X70管道钢进行过焊缝金属与母材强度匹