[发明专利]高钢级大口径厚壁三通制造工艺方法

说明书

技术领域

本发明是一种高钢级大口径厚壁三通制造工艺方法，涉及用非轧制的方式生产金属管、金属管的处理和管道系统技术领域。

背景技术

应用高压、大口径、厚壁三通是今后输油气管道工程管用三通产品的发展趋势。目前，我国的石油管道建设中对高钢级、大口径、厚壁三通的工业化产品制造技术一直缺乏系统性研究，三通的自动化焊接及调质后机械性能的存在不稳定性，而传统的手工焊接不仅效率低，而且劳动强度比较大。

发明内容

本发明的目的是发明一种机械性能稳定、效率高的高钢级大口径厚壁三通制造工艺方法。

本工艺通过对三通用钢板成分分析研究，三通焊接工艺及三通热处理后性能分析，确定焊材选取、焊接工艺参数及热处理工艺，使成形和热处理后三通的机械性能和金相组织满足标准要求。

1.选取合适焊材及合理焊接工艺；

2.采取多次淬火的热处理工艺。

三通制造主要工艺步骤(见图1)：

1)材料检测

原材料进厂进行材料复验，建设专用超声探伤和磁粉检测区，作为生产用料的前端；通过人工探伤，检测钢管、钢板缺陷，监控原材料质量、并作记录；

2)下料

根据产品及工艺要求，按工艺图纸在钢板或钢管上画线、切割下料，选用数控切割机或锯床切割；设计专用切割生产区，保证材料下料的准确；

3)钢管的预制

根据工艺要求，在滚板机上将钢板滚成圆筒形状，并利用埋弧自动焊进行在接口处进行纵缝焊接，较圆后形成制造三通的坯料；

4)坯料的加热

将坯料平稳送入加热炉，采用燃气加热炉加热，温度设置为900℃，根据不同规格的三通定制相应的保温时间；

5)压制

压制过程属于核心工序，工艺要求严格，用压力机和内外模具配合进行，通过持续压进，压力机始锻温度≥800℃，终锻温度≥700℃，压制速度≤15mm/s，保证成型尺寸和质量；

6)拔口

压制成型的三通半成品，去除支口的蘑菇头，用专用芯模及配套拔口装备拔出支管成型；

7)调质

三通制造过程中，调质是重要的环节，对于WPHY系列三通尤为重要；淬火时加热炉以≤200℃/h升温速度升温至淬火温度，达到相应保温时间后，出炉冷却，采用水冷冷却方式；回火时炉温大于400℃后，以≤200℃/h的加热速度升温至回火温度，达到相应保温时间后，加热炉以≤200℃/h降温至400℃，然后出炉空冷。本工艺采用多次淬火的热处理工艺，以满足三通调质后三通的机械性能符合标准要求；

8)内、外表面处理

由于热成型三通内外壁存在较厚的氧化皮，需对表面进行表面处理；处理等级达到Sa 3.2级；

9)无损探伤

对三通管体进行磁粉探伤和超声探伤；对焊缝进行射线探伤；探伤部位及形式按用户提供的标准进行；

10)坡口

对三通主管及支管管口进行坡口，以保证其与管线对焊；

11)坡口探伤

对坡口处采用磁粉探伤，保证其满足要求；

12)外观检测

按标准要求对三通外观进行检测，确保无内外光滑无结疤、划痕、重皮，焊瘤飞溅、摔坑等缺陷；

13)标识

在三通外表面，管件中心易观察部位对三通主要参数进行标识。

本发明生产的三通机械性能稳定，生产效率高，劳动强度降低。

附图说明

图1高钢级、大口径、厚壁三通制造工艺流程图

具体实施方式

实施例：本例是生产WPHY80材质，规格为DN1200×DN1200×DN1000，壁厚

52mm三通的试验工艺方法。

三通制造主要工艺步骤(见图1)：

1)材料检测

原材料进厂应进行材料复验，建设专用超声探伤和磁粉检测区，作为生产用料的前端；通过人工探伤，检测钢管、钢板缺陷，监控原材料质量，并作记录；

2)下料

根据产品及工艺要求，下料尺寸为Φ1441×2000，按工艺图纸在钢板或钢管上画线、切割下料，选用数控切割机或锯床切割；设计专用切割生产区，保证材料下料的准确；

3)钢管的预制

根据工艺要求，在滚板机上将钢板滚成园筒形状，并利用埋弧自动焊进行在接口处进行纵缝焊接，校圆后形成制造三通的坯料；

4)坯料的加热

将坯料平稳送入加热炉，采用燃气加热炉加热，温度范围在900℃，保温时间为40min；