一種海洋環境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法

　　【專利摘要】本發明公開了一種海洋環境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法，將符合ASTMA690標準的銅含量超過0.5%的的高耐候鋼板通過超聲波無損探傷、機械加工坡口、JCOE成型成雙C形，然后采用所述的內外交替焊薄焊層多絲直縫埋弧焊技術進行焊接，然后內焊采用小規范慢速度焊接一層，轉而外焊采用小規范慢速度焊接一層，再分別進行內焊和外焊的第二層焊接，本發明工藝精巧簡單，將ASTMA690海洋環境用銅含量大于0.5%的高耐候鋼管引入了多絲直縫埋弧焊領域，焊接方式由傳統手工焊、氣體保護焊以及單絲埋弧焊接提高到多絲直縫埋弧焊，大大提高了生產效率的同時，也改善了多絲直縫埋弧焊鋼管的耐超低溫沖擊性能，使得-60℃夏比沖擊值可以達到60J以上。

　　【專利說明】一種海洋環境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法【技術領域】

　　[0001]本發明涉及材料焊接領域，具體屬于一種海洋環境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法。

　　【背景技術】

　　[0002]耐候鋼，即耐大氣腐蝕鋼，是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼系列，耐候鋼由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐腐蝕元素而成，具有優質鋼的強韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性；耐候性為普碳鋼的2~8倍，涂裝性為普碳鋼的1.5~10倍。同時，它具有耐銹，使構件抗腐蝕延壽、減薄降耗，省工節能等特點。耐候鋼主要用于鐵道、車輛、橋梁、塔架等長期暴露在大氣中使用的鋼結構。用于制造集裝箱、鐵道車輛、石油井架、海港建筑、采油平臺及化工石油設備中含硫化氫腐蝕介質的容器等結構件。

　　[0003]具有保護銹層耐大氣腐蝕，可用于制造車輛、橋梁、塔架、集裝箱等鋼結構的低合金結構鋼。與普碳鋼相比，耐候鋼在大氣中具有更優良的抗蝕性能。與不銹鋼相比，耐候鋼只有微量的合金元素，諸如磷、銅、鉻、鎳、鑰、鈮、釩、鈦等，合金元素總量僅占百分之幾，而不像不銹鋼那樣，達到百分之十幾，因此價格較為低廉。

　　[0004]耐候鋼原理是在鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素后，使鋼材表面形成致密和附著性很強的保護膜，阻礙銹蝕往里擴散和發展，保護銹層下面的基體，以減緩其腐蝕速度。在銹層和基體之間形成的約50 μ m~100 μ m厚的非晶態尖晶石型氧化物層致密且與基體金屬黏附性好，由于這層致密氧化物膜的存在，阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲入，減緩了銹蝕向鋼鐵材料縱深發展 ，大大提高了鋼鐵材料的耐大氣腐蝕能力。耐候鋼是可減薄使用、裸露使用或簡化涂裝，而使制品抗蝕延壽、省工降耗、升級換代的鋼系，也是一個可融入現代冶金新機制、新技術、新工藝而使其持續發展和創新的鋼系。

　　[0005]耐候鋼的由于添加了合金元素，尤其是銅元素和磷元素的添加，雖然提高了其耐候性能，使得耐候鋼的碳當量增減，大大降低了其焊接能力。

　　[0006]目前國內耐候鋼的銅含量范圍雖為0.20%~0.55%，但銅含量均在0.5%以下，而且焊接方式多數以手工焊條焊接(SMAW)和氣體保護焊(GMAW)為主，少數情況下使用埋弧焊(SAW)的焊接方法，使用埋弧焊(SAW)時均為單絲小規范焊接，大多數用于類似火車車廂的鋼結構類產品的焊接，未使用于直縫埋弧焊鋼管領域。

　　[0007]直縫埋弧焊是通過一個或幾個裸金屬自耗電極與工件之間的一個或數個電弧加熱金屬使之熔合在一起的一種焊接工藝，而直縫埋弧焊鋼管，則是采用JCOE或UOE鋼管成型，有一條或兩條焊縫的鋼管。規格從外徑325_至1420mm的鋼管。直縫埋弧焊管產品執行GB50205-2001《鋼結構工程施工質量驗收規范》、GB/T3091-2008《低壓流體輸送用焊接鋼管》、GB/T9711-2011《石油天燃氣鋼管規范》、美國石油學會標準API5L (45版)《管線鋼管規范》、ASTM A252《焊接和無縫鋼管樁》等制造標準。

　　【發明內容】

　　[0008]本發明的目的是提供一種新型的、高效率、耐超低溫沖擊的海洋環境用銅含量大于0.5% 一種海洋環境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法。

　　[0009]本發明的技術方案如下:

　　[0010]一種海洋環境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法，將符合ASTM A690標準的銅含量超過0.5%的的高耐候鋼板通過超聲波無損探傷、機械加工坡口、JCOE成型成雙C形，然后采用所述的內外交替焊薄焊層多絲直縫埋弧焊技術進行焊接，即先外焊采用二氧化碳氣體保護焊打底焊接，然后內焊采用小規范慢速度焊接一層，轉而外焊采用小規范慢速度焊接一層，再分別進行內焊和外焊的第二層焊接，焊接前將鋼管預熱至350°C左右，焊接結束后將鋼管加熱到200?300°C，并保溫I小時。

　　[0011]所述焊接過程中采用H08NiCu5MnSi焊絲，所述H08NiCu5MnSi焊絲中銅元素含量大于0.5%,且加入Mo、Ti以及稀土元素的有益元素。

　　[0012]焊前預熱焊后熱處理，所述的特定的焊前預熱焊后熱處理特征在于:焊前將鋼管預熱至350°C左右，以防止焊接過程中裂紋產生。焊接結束后將鋼管加熱到200?300°C和保溫I小時。

　　[0013]本發明的有益效果:

　　[0014]采用內外雙層多絲直縫埋弧焊接，大幅度的提高了海洋環境用高耐候鋼管的生產效率，本發明工藝精巧簡單，將ASTM A690海洋環境用銅含量大于0.5%的高耐候鋼管引入了多絲直縫埋弧焊領域，焊接方式由傳統手工焊、氣體保護焊以及單絲埋弧焊接提高到多絲直縫埋弧焊，大大提高了生產效率的同時，也改善了多絲直縫埋弧焊鋼管的耐超低溫沖擊性能，使得_60°C夏比沖擊值可以達到60J以上。

　　【專利附圖】

　　【附圖說明】

　　[0015]圖1為本發明的工藝流程圖。

　　[0016]圖2為本發明的焊接順序圖。

　　[0017]圖3為本發明的焊縫熱處理示意圖。

　　[0018]其中圖中標號:1、2、3、4為焊接序列號；4焊縫、5履帶式加熱器。

　　【具體實施方式】

　　[0019]參見附圖，一種海洋環境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法，將符合ASTMA690標準的銅含量超過0.5%的的高耐候鋼板通過超聲波無損探傷、機械加工坡口、JCOE成型成雙C形，然后采用所述的內外交替焊薄焊層多絲直縫埋弧焊技術進行焊接，即先外焊采用二氧化碳氣體保護焊打底焊接，然后內焊采用小規范慢速度焊接一層，轉而外焊采用小規范慢速度焊接一層，再分別進行內焊和外焊的第二層焊接，焊接前將鋼管預熱至350°C左右，焊接結束后將鋼管加熱到200?300°C，并保溫I小時。

　　[0020]所述焊接過程中采用H08NiCu5MnSi焊絲，所述H08NiCu5MnSi焊絲中銅元素含量大于0.5%,且加入Mo、Ti以及稀土元素的有益元素。

　　[0021]制造了一批規格為Φ900Χ 19.05X IOOOOmm的直縫埋弧焊鋼管，下面為制造過程

　　中的參數和制造完成后物理化學實驗分析的數據。

　　[0022]表一 ASTM A690高耐候鋼多絲直縫埋弧焊鋼管焊接參數

　　【權利要求】

　　1.一種海洋環境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法，其特征在于:將符合ASTM A690標準的銅含量超過0.5%的的高耐候鋼板通過超聲波無損探傷、機械加工坡口、JCOE成型成雙C形，然后采用所述的內外交替焊薄焊層多絲直縫埋弧焊技術進行焊接，即先外焊采用二氧化碳氣體保護焊打底焊接，然后內焊采用小規范慢速度焊接一層，轉而外焊采用小規范慢速度焊接一層，再分別進行內焊和外焊的第二層焊接，焊接前將鋼管預熱至350°C左右，焊接結束后將鋼管加熱到20(T30(TC，并保溫I小時。

　　2.根據權利要求1所述的一種海洋環境用高耐候多絲埋弧焊鋼管制備方法，其特征在于:所述焊接過程中采用H08NiCu5MnSi焊絲，所述H08NiCu5MnSi焊絲中銅元素含量大于.0.5%,且加入Mo、Ti以及稀土元素的有益元素。

　　【文檔編號】B23K9/025GK103752998SQ201410009083

　　【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月8日 優先權日:2014年1月8日

　　【發明者】范良斌, 吳宏根, 鄭家勝, 彭靜, 王學琴, 李勇 申請人:合肥紫金鋼管有限公司