西气东输二线工程X80管线钢焊接工艺研究
大口径X80钢管单焊枪自动焊工艺
进行 了整理 ，以便 与 国内同行进 行相互交 流和学 习 。
管 线 钢 用 量 最 大 、铺 设 距 离 最 长 、输 气 压 力 最 高 、 输 气 口径 最 大 的 输气 管 线 。管道 自动 焊技 术 由于 具
［ ］ 肖纪美 ．不 锈 钢 的 金 属 学 问 题 ［ ］ ４ Ｍ ．北 京 ： 冶 金 工 业 出 版 社 ，
１８ ９ ３：２１ — ４ ． ６ ２ ８
［ ５］美 国金 属 学 会 ．金属 手 册 （ ３卷 ） Ｍ］ 北 京 ：机 械 工业 出版 社 ， 第 ［ ．
１８ ９ ８：３ —３ ． ６ ７
［ ］ 中国 机 械工 程 学 会 焊 接 学会 ．焊 接 手 册 （ ２卷 ） ［ ． 京 ：机 ３ 第 ＭＪ 北
械 工 业 出 版社 ， １ ９ ：２ １ ９ ２ ８．
个重要工 艺参数 的研究 ，得 出 了：焊 件经预处 理 、使 用钎 剂钎料 用量 为 １ ，快速升 温 ，在 大功率 、高温 、 ： ３ 短 时 间 、一 次 钎 焊 、炉头 加 热 面水 平 对 中误差 平 行 度 ＜ １ ｍｍ、炉 头钎 焊 压 力 为 ５ ａ ． ＭＰ 、钎 焊 温 度 高 出 ０
Ｗｅｄｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｌｉｇＴ ｃ ｎ ｌｇ Ｖｏ．９ １ Ｎｏ１ Ｄ ｃ ２ １ ３ ．２ ｅ． ００
・ 艺 与新 技 术 ・ ３ 工 ５
含量低 ，Ｓ ，Ｐ杂 质元 素含 量 也 较低 ，洁 净度 高 ，组 织 均 匀性 好 ，焊 接性 良好 。但 由 于 Ｘ８ ０管 线 钢 中 Ｃ 含 量较低 ，为保证 其强度 ，其 中加入 了一些沉 淀强 化 和固溶强化 元素 ．这些元 素提 高了脆硬 性 。另外 ， 目 前 应用 的 Ｘ ０钢 管 管径 大 、壁 厚较 厚 ，现 场 安 装焊 ８ 接过程 中的条 件苛刻 ，现 场焊接 时拘束应 力大 ，故 而 该 管线钢 有 一定 的冷 裂倾 向 ，为此 应 选用 Ｓ ，Ｐ含量 低 的低 氢型焊材 或低 氢型焊 接方法 ，并采 用合适 的预 热温度 、道 间温度及 合适 的焊接 热输入 。 管线钢焊 接 时 ．热影 响区 由于受热 而使 晶粒 长大
西气东输二线钢管的问题
合 计 224.48 128.27 23.46 25.20 5.40 18.30% 21.43%
4
其中：国产直缝埋弧焊管（万吨） 直缝埋弧焊管板材用量 （万吨） 其中：国产板材 直缝埋弧焊管国产化率 直缝埋弧焊管板材国产化率 （万吨）
西气东输一线Ｘ70钢材国产化率
螺旋焊管 项 目 管材 100% 板材 71% 重量（万吨） 比例 直缝钢管 管材 14 15.6% 板材 2 13.5%
关于西气东输二线建设用管有关问题 的探讨
1
一.西气东输一线以来高钢级管线钢
国产化情况的回顾
2
西气东输工程以来，我国的管线钢开发取 得了很大成绩，西气东输X70板卷的国产化率 达到了71％。但高钢级直缝埋弧焊管和制管用 管线钢板材的国产化率仍然偏低。三大X70管 线直缝管国产化率平均不到20％，板材的国产 化率也仅为20％左右。这与西气东输二线对直 缝埋弧焊管的巨大需求形成突出的矛盾。
直缝埋弧焊管试制 （HTP） 冀宁线螺旋焊管生产 冀宁线直缝埋弧焊管 生产
813
813 1016 1016
16.0
16.0 15.3 18.4
2006.4
2006.4 2004.9 2004.9
南钢钢板
南钢钢板 宝钢、武钢板卷 鞍钢钢板
21
2007年我厂又按西气东输二线干 线规格进行了2次直径1219mm，壁厚 为18.4mm X80螺旋焊管的试制。有 三个钢厂提供了X80 18.4mm钢卷， 其中宝钢板卷采用了超低碳高铌HTP 轧制工艺。
3
主要X70管线直缝管及板材国产化情况
项
钢管总量 其中：直缝埋弧焊管
目
（万吨） （万吨）
西气东输 陕京二线 冀宁联络线 157.76 96.28 13.98 14.80 2.00 14.5％ 13.5％ 39.84 25.94 7.55 8.00 2.00 29.1％ 25.0％ 26.88 6.05 1.93 2.40 1.40 31.9％ 36.8％
西气东输二线线路焊接缺陷浅析
西气东输二线线路管道焊接缺陷浅析摘要：通过对西气东输二线25标段管道焊接中常见焊接缺陷产生类型及原因的分析，总结出减少和避免缺陷的有效办法，在施工过程中严格监督落实，可以在很大程度上提高长输管道的焊接一次合格率。
关键词：西气东输二线焊接缺陷一次合格率1 前言：在西气东输二线管道工程全长近9000Km，首次采用1219mm管径，X80级钢，是我国战略能源大动脉，也是国家重点工程，所涉及的管道建设呈现出施工区域广、地形复杂的特点，以25标段为例，管道所经地区有平原、江南水网、沼泽地及山地等。
从施工角度来看，地形越复杂，焊接施工难度越大，因此也更容易出现各类焊接缺陷。
如何减少甚至避免各类焊接缺陷的出现，是保证管道建设顺利进行和管道施工质量的关键。
2 常见的焊接缺陷类型焊接质量既与焊接设备及焊工的技能高低有关，又受地形、天气、材料等诸多外部因素的影响。
西气东输二线管道工程是目前我国线路最长、口径最大、施工难度最大的管道工程。
管道所经地区既有平原、丘陵，又有山河、河流，因此对焊接质量的要求更为严格。
其焊接工艺要求主管线选用半自动焊接工艺，以熔化极气体保护电弧焊打底，自保护药芯焊丝半自动焊填充盖帽，连头选用低温高韧性的E7016焊条打底，自保护药芯焊丝半自动焊填充盖帽。
西气东输二线25标段管道材质选用国内最高强度的X80钢，所有焊缝进行100%X射线检测，Ⅱ级合格，所有的穿越焊口，还要另加100%的超声波探伤，Ⅰ级合格。
对抽查的约1000道口中出现的焊接缺陷进行统计，其中几种常见缺陷的出现几率见表1表1 几种常见焊缝缺陷的出现几率（%）3未熔合未熔合是指焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未能完全熔化结合的部分，其主要发生在管道时钟1点钟和11点钟的接头位置，其主要发生在管道底部6点钟仰焊位置。
未熔合可分为根部未熔合、层间未熔合、坡口未熔合三种。
根部未熔合主要是打底过程中焊缝金属与母材金属以及焊缝接头未熔合；层间未熔合主要是施焊过程中层与层间的焊缝金属未熔合，坡口未熔合是焊缝金属与母材坡口之间的未熔合，其中根部未熔合出现的几率最大，未熔合属于面妆缺陷，易造成应力集中，危害性仅次于焊接裂纹。
西气东输二线工程X80钢自动焊焊接工艺
然气输送。在西气东输二线工程中有近 ４０ ｍ ００ｋ
０ 引言
管线选用了Ｘ ０钢管 ， ８ 其管径 １１ ｍ， ２９ ｍ 设计压力 １ ａ 壁厚 范 围 １． ３ ｍ。途 经 地 区 的地 ２ＭＰ ， ８ ４— ３ｍ 形地貌复杂多变 ， 既有沙漠、 戈壁 、 高原 、 平原 ， 又 有山区、 网、 岩塌 陷 区以及 地震 断裂 带 。 水 熔
２ Ｎ ． ｕ ｓ ｉｒ Ｃ ｎｔ ｃ ｏ ｏ ｐ ｎ ｆ ｈｎ ｅ ｏｅｍ ｉｅ ｎ ｕｅｕ Ｒ ｎ ｉ ０ ２ ５ ， ｈｎ ） ． ｏ５Ｓ ｂｉ ａｙ ｏｓ ｕ ｔ ｎＣ ｍ ａｙｏ ｉａＰ ｔ ｌ ｄ ｒ ｉ Ｃ ｒ ｕ Ｐｐｌ ｅＢ ｒａ ， ｅｑｕ ６ ５ ２ Ｃ ｉ ｉ ａ Ａｂｔａ ｔＴ ｋｎ ８ ｉｅ ｎ ｔ ｌ ｓｄｉ ｓ ｔ Ｅ ｓ Ｇ ｓＰｐ ｌ ｅ Ｉ Ｐｏ ｃ ａ ｅｒ ｅｒｈｏｊｃ， ｓｒｃ ： ａｉｇＸ ０ｐｐｌ ｅｓ ｅ ｕｅ Ｗｅｔｏ ａｔ ａ ｅ ｎ Ｉ ｒ ｅｔ ｓ ｈ ｓａｃ ｂ ｔ ｉ ｅ ｎ ｉ ｉ ｊ ｔ ｅ ｅ
术 要求 。此工 艺 已成功用 于 西气东 输 二线工程 ， 取得 了 良好 的焊接效 果 。 关键词： 西气 东输 二 线工程 ；８ Ｘ ０管线 钢 ； 焊接 工艺 ；பைடு நூலகம்自动焊
中图分类号 ．Ｈ ３ ． Ｔ ４ ７ １ Ｔ １ １２；Ｇ ５ ． 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ １ ４ ３ （０ ２ ０ ０ ７ ０ １０ － ８７ ２ １ ）４－ ０ ６－ ５
ｔ ｙ．
Ｋｅ ｏ ｄ ： ｓ ｔ Ｅ ｓ Ｇ ｓ ｉｅｉｅ Ｉ Ｐｏ ｃ ； ８ ｉｅ ｎ ｅｌｗ ｌｉ ｃ ｎ ｌ ｙ ａｔｍ ｔ ｅｄ ｙ ｗ ｒ ｓ Ｗｅｔｏ ａｔ ａ ｐ ｌ Ｉ ｒｊ ｔＸ ０ｐｐｌ ｅｓ ｅ； ｅ ｎ ｔ ｈ ｏ ｇ ；ｕｏ ａｉ ｗ ｌ— Ｐ ｎ ｅ ｉ ｔ ｄ ｇｅ ｏ ｃ
阐述石油长输管道接口焊缝新技术
阐述石油长输管道接口焊缝新技术作者：金占军于洪康来源：《城市建设理论研究》2013年第33期摘要：改革开放以来，随我国经济水平的提升，近几年来我国天然气、石油行业的发展迅速，从而也加快了石油、天然气长输管道的建设发展速度。
目前为止我国已建设施工的石油、天然气长输管道工程已经达到了一定规模，因此此类长输管道工程能付运行正常，直接关系着国家及各地区经济的稳步发展，从而对石油和天然气的储存运输过程要求变得越来越高，对于管道建设钢材的选材和焊接要求也越来越高，西气东输作为我国的“十一五规划的重点工程”其中二线管道铺设工程就是我国建设的一条规模最大的管线工程，与以往的管道铺设的选材不同，本次所铺设的管线采用石油管道，不仅增加了管道强度，而且节约了钢材，节省了资金的投入。
关键词：西气东输;二线管道工程;石油长输管道;焊接工艺中图分类号：TE973文献标识码： A前言：焊接施工是中长距离输气管道的主要工作,焊接质量将直接关系到施工的速度和使用质量、长距离管道环焊缝焊接缺陷必须采取适当的措施来检测和修复,确保管道的质量。
长输管线常用焊接方法有焊条电弧焊、自保护药芯焊丝半自动焊、熔化极气体保护焊(半自动焊和全自动焊)等3 种方式。
因地势比较平坦全自动焊施工就是“西气东输”二线工程在西段地区采用较多的方法。
焊条电弧焊和半自动焊方法施工则在地形复杂的地区(如水网、丘陵、山地等)较多的采用。
焊接方法的不同也会产生不同的缺陷，常见的缺陷有未焊透、夹渣、未熔合以及气孔等。
侧壁以及层间未熔合是长输管道焊接中出现的未熔合缺陷主要的两种情况；用于根焊的焊接方法主要是焊条电弧焊以及半自动焊，此种焊接方法容易导致未焊透的缺陷；气孔是长输管线焊接施工中常见的焊接缺陷之一，其产生的原因是：焊材以及工件受潮、过长的电弧、工件待焊部位存在污渍、保护气体的流量不满足等。
这些焊接缺陷应采用有效的的检测方法进行探伤及时检测出焊接过程中的缺陷，防止环焊缝失效，甚至使长输管道失去运输功能需求。
西气东输焊接工艺规程WPS-08023
焊工数量：每层至少 2 名焊工同时焊接 根焊结束与填充 1 开始的时间间隔：≤10 分钟 焊丝烘干：不要求
焊枪运行方式：直拉（根焊）,横摆（填充/盖面）
单丝或多丝填充：单丝
焊丝干伸长：10-15 mm（根焊）15-20 mm（填充/盖面）
背面清根方法：不要求
焊后热处理：不要求
单道焊或多道焊：单道焊
起弧或收弧要求：严禁在坡口以外的管壁上起弧，相邻焊道的起弧或收弧处应相互错开 30mm 以上
中国石油天然气管道科学研究院 焊接技术中心
文件编号：WPS-08023
西气东输二线管道工程
支线焊接工艺规程
Welding Procedure Specification
适用项目：支线自动焊
C2
2008/08/15
用于现场施工
C1 2008/07/25
版本
日期
用于施工 状态
（065001）河北.廊坊开发区金源东道 6 号
自动化程度：半自动+自动
适用钢管
材料 1
材质
API 5L X70
管径
Φ101m
适用填充材料
焊道
根焊
规范号 类别 尺寸 可选牌号
AWS A5.18 ER70S-G Φ1.2mm
BOEHLER SG3-P
接头型式:（图 1、图 2）
接头型式：对接
坡口型式：见图 1
钝边：1.0～1.5mm
引用标准
本程序引用了下列标准：
Q/SY GJX 0110-2007
《西气东输二线管道工程线路焊接技术规范》
缩写和定义
WPS PQR GMAW
焊接工艺规程 焊接工艺评定报告 熔化极气体保护电弧焊
基于“等强匹配”选材原则下的X80钢级管道焊接工艺验证试验研究
基于“等强匹配”选材原则下的X80钢级管道焊接工艺验证试验研究发布时间：2021-05-17T10:54:25.510Z 来源：《基层建设》2021年第2期作者：魏子云宋卫臣姜志阳[导读] 摘要：目前已经开发完成并投入应用的X80钢级管道的焊接工艺设计中，其根焊焊材的强度远低于钢管本身的强度，部分焊接工艺中热焊层和填充盖面层的焊材强度也低于钢管本身的强度。
中石化石油工程设计有限公司山东省东营市 257000摘要：目前已经开发完成并投入应用的X80钢级管道的焊接工艺设计中，其根焊焊材的强度远低于钢管本身的强度，部分焊接工艺中热焊层和填充盖面层的焊材强度也低于钢管本身的强度。
从焊接工艺评定的角度考虑，这种“低强”匹配的选材原则存在不足之处。
通过试验，验证了“等强匹配”选材原则下的焊接工艺不仅能满足X80钢级管道焊接所要求的工艺性能，同样能够获得优良的焊接接头使用性能。
关键词：X80钢级；等强匹配；工艺评定1前言目前，国内X80钢级管道的焊接研究较少，在已经施工应用的X80钢级管道的焊接工艺设计中基本参照X70钢级。
比如焊接选材方面，在X70钢级的施工中，根焊均选择了“低强”的焊材，在X80钢级管道的焊接中也采用了同样的选材原则和焊材。
一般而言，在长输管道的焊接施工中要求管道的焊接接头强度要高于管体本身的强度，以避免在使用过程中应力应变集中在焊接接头这一薄弱且狭小的区域，常规做法有从选材方面考虑选择强度高于母材的焊材，另外从焊接工艺方面入手，通过“补强覆盖焊接法”来实现焊接接头整体强度高于母材。
对此，我们从焊接选材方面考虑，开展了X80钢级管道“等强匹配”选材原则下的焊接试验研究，验证“等强匹配”选材原则在X80钢级管道根焊中的适用情况。
2焊接选材对比分析通过查阅已经应用过的X80钢级管线施工项目，包括陕京四线输气管道工程、鄂安沧输气管道一期工程、中缅天然气管道工程。
工程中X80钢级管道焊接选材原则基本相同，根焊均采用“低强”焊材，热焊和填充盖面的自保护药芯焊丝也采用了“低强”的原则。
西气东输二线用X80管材及其焊接工艺
中图分类号 ： Ｔ ４ ５ Ｇ ４
０ 前
言
国产化 提供 有益ห้องสมุดไป่ตู้的指 导 。
１ 材 料 与工 艺方 法
西 气东 输 二 线 工 程 是 目前 世 界 上 管 线 钢 用 量 最
大、 铺设 长度 最 长 、 气 压 力 最 高 、 气 管 口径 最 大 的 输 输
对 Ｘ ０卷 板头 中尾 三个 不 同部 位进 行 力学 性 能 检 Ｓ 测 ， 果 表 明 ， 部 屈 服 强 度 比 中 部 和 头 部 平 均 高 ４ 结 尾 ８ ＭＰ ， 部抗 拉 强 度 比 中 部 和 头 部 平 均 高 ２ ． ａ尾 １ ５ Ｍｔ ａ
图 １所示 ， 铁 素 体基 体 上 分布 着 大量 细 小 Ｍ Ａ 岛组 在 ／
条输 气管 道 。 工程 干线 采 用 Ｘ ０高 钢 级 管 线 钢 ， ８ 管
道设计年供气量 ３ ０ 立方米 ， ０亿 与西气 东输 一线采用
的 Ｘ ０级 管线 钢 相 比 ， ７ 强度 增加 了 １％ ， ４ 管材 费用 可节
省 ８ ～１ ％ ， 目总 费用 节省 ５ 左 右 ¨ 。 由于 国 内 ％ ２ 项 ％ Ｊ 首 次 大批量 生 产制 造 （１２ ９ ｍ ８ ４ ｍ ８ ｂ １ ｍ ｘ１ ． ｍ Ｘ ０这 样
织， 分布均匀 、 细小 ， 并有极 少的球化夹杂物。采 用透 射 电镜 观察 ， 细条状 铁 素体 为 主 ， 条 界 问分 布 少 量 以 板 Ｍ— Ａ岛和碳化物。文献［ ］ ３ 研究表 明， 碳氮化合物第
二相 粒 子 析 出多 数 为 ６ ０～８ ｍ， 量 在 ５ ｍ 以 下 ， ０ｎ 少 ０ｎ 能 谱分 析表 明 前 者 为 Ｎ ｂ和 Ｔ 的复 合 碳 氮 化 合 物 ， ｉ 后
高强度X80钢管道的焊接
第３０卷第２期石油工程建设３ｌ熊林玉，杜则裕，董丽红，李云涛（天津大学材料乖珥学与工程学院焊接壹呵｝室，天津３㈣２）摘要：管道钢是一种微舍金控轧钢，随着石油天然气需求的增长噩油气开发的进展，管道钢正朝着高强度、高韧性的趋势发展。
高强度、长距离、大口径管道已经成为输气管道的发展方向。
文章分析了高强度ｘ８０钢管道的热影响区的软化、焊缝金属与母材的匹配厦产生焊接裂纹的可能性，介绍了管道环缝焊接工艺，还列举了国外ｘ８０铜管道的焊接工程实例。
关键词：ｘ８０铜；高强钢；管道；焊接性；焊接工艺；国外工程中图分类号：ＴＥ９７３．３文献标识码：Ｂ文章编号：１００１—２２０６（２００４）０２—００３１＿０４Ｏ引言随着人们对能源需求的增长，对石油和天然气的需求量将越来越大。
而在发达地区和易开采地区，一般油气资源都已得到充分利用。
为了满足日益增长的需求，油气开发的重点已向边远地区或海洋中转移，这样一来输气条件就变得恶劣了，因此对管道的要求也更加严格。
从经济性的角度出发，需要提高输送能力，因为同样的输送量，提高钢管强度就可以减小其壁厚，从而降低成本。
目前管道的输送压力已从２０世纪５０年代的４．５ＭＰａ提高到现在的１０一１５ＭＰａ，相应的管道级别也已从ｘ４２发展到Ｘ８０甚至ｘｌｏｏ、ｘ１２０。
表ｌ给出了目前国外已建成的ｘ８０输气管道情况。
随着我国管道事业的发展，中俄、中哈管道建设的来』艋，高强度ｘ８０钢管道的使用已经提上日程。
而管道在运行过程中，将承受高压力，沿删舻驴驴《Ｐ妒《口、毋’口、扩‘ｑＰ毋护驴驴驴驴驴＿夕、尹舻舻舻驴舻驴驴舻舻书《口、毋护《ｇ、《ｈ驴《｝妒妒妒驴舻舻驴（３）遇有风沙、雨天或清晨有露水、阴天空各领域，油田从２０世纪９０年代仞开始应用玻璃气湿度过大时应停止施工，以保证层间结合牢固。
钢管道替代钢管道．解决了油田管道的腐蚀问题，（４）在铺装玻璃钢时，不能穿鞋直接踩踏泡效果显著。
玻璃钢与钢材相比质量小（是钢的１／沫板，以免踏坏中间层。
X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发
1)焊接接头外观形貌分析：
焊 缝 宏 观 照 片
参数方案A
参数方案B
参数方案C
根据焊缝宏观形貌分析，方案A焊缝成形较好，内外焊缝 余高在1.4～1.7mm之间，焊缝宽度21～22mm，内外焊重合量及 焊缝界面最窄点均较理想，焊缝表面过渡平缓，与母材平滑过 渡；
缺口 位置
母材
焊缝 热区
母材
焊缝 热区
母材
焊缝 热区 母材 焊缝 热区
温度 （℃）
-20
-20 -20
-20
-20 -20
-20
-20 -20 -20 -20 -20
夏比冲击(J)(10×10×55)
1
2
3 平均
300 300 295 298
195 190 190 192 250 290 260 267
按API 5L
2.3 断裂韧性 2.3.1落锤撕裂
试验温度 -5℃
DWTT剪切面积最小百分数
单个试样最小值
两个试样平均值
≥70%
≥85%
2.3.2夏比冲击
位置 管体横向 焊缝及热影响区
夏比冲击剪切面积SA% 单个试样最小值 三个试样平均值
≥80
≥90
≥30
≥40
夏比冲击功J （10mm×10mm×55mm
1.钢板质量 1.1 第一阶段钢板质量
鞍钢2炉共8张钢板进行检验，钢板外观、几何尺寸和分层探伤均合格， 由于首次试制，理化性能不太均匀。
1.2 第二阶段钢板质量 鞍钢3炉、28张钢板。理化性能取样3炉。钢板质量较第
西气东输二线工程X80管线钢焊接工艺研究
西气东输二线工程X80管线钢焊接工艺研究——RMD根焊+ 自保护药芯焊丝半自动焊收藏此信息打印该信息添加：用户投稿来源：未知大庆油田建设集团培训中心(黑龙江163712) 袁吉伟李国庆刘增峰都宏海2008年4月，西气东输二线工程正式启动。
西气东输二线管道是我国管道建设史上管道口径最大、压力等级最高和输气能力最强的一条主要管道，标志着我国能源建设又增加了一个新的里程碑。
工程所用管道材质为X80钢，是一种新型低合金高强钢，美国ITW焊接集团管道组结合美国惟一的X80长输管线(C HEYNNE管线)工艺开发和实践经验，针对高强钢和特种材料的焊接研制了Pipe Pro450RFC焊接系统。
目前，西气东输二线的打底焊多采用此焊接系统中的RM D打底焊接，填充盖面采用自保护药芯焊丝半自动焊。
一、焊接性分析X80管线钢是控轧控冷的微合金钢，具有高强度和良好的抗延性断裂能力，是输气管道中的高钢级管材，其化学成分见表1。
X80钢采用了微合金化(加入微量Nb、V、Ti)和控制轧制等新技术，达到了细化晶粒和沉淀强化相结合的效果。
同时从冶炼工艺上采取了降C、降S，改变夹杂物形态及提高钢的纯净度等措施，使钢材具有均匀的细晶粒等轴铁素体基体。
从而具有高强度、高韧性和良好的焊接性，以及淬硬倾向小和裂纹敏感性低等特点。
焊接中的主要问题就是焊缝区合金元素的保护和热影响区的脆化问题。
表1 X80管线钢的化学成分(质量分数) %钢号CSiMnNbVTiSPNO2070.0250.241.560.0390.019—0.00060.0020.00620.004355020.0310.281.260.0490.0350.0140.00060.00090.00200.0009二、焊前准备1. 焊接方法和焊接材料选择焊接过程中，基于对焊缝区合金成分的保护，根焊时采用的是郝伯特公司的METALLOY 80N1金属粉芯焊丝打底，来保证焊缝区的合金成分和强度。
Nb微合金技术和西气东输二线管线钢X80国产化
1.中亚管道A线和西二线西段建成投产
西气东输二线管道西段包
括新疆霍尔果斯到宁夏中卫 的2441km干线，以及中卫 到陕西靖边347km的支干 线，2009年12月22日中亚气 到达靖边。
中亚天然气管道起自土-乌边境，途经乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦，
到达中国新疆霍尔果斯。采用双线铺设，单线长度1833km。管道工 程启动于2007年7月，2009年12月实现A线单线通气。
•
At 5:58pm on Dec.22nd,2009, after seven days and eight hours, gas from Turkmenistan ran through Central Asia Gas Pipeline and west section of the Second West-To-East Gas Pipeline, safely reached Jingbian, Shanxi, China.
• 经过反复论证、不断优化，西二线所采用 的技术方案既是我国管道建设的一次集成 创新，同时也引领世界管道建设的发展趋 势。选用X80钢可减少用钢量近40万吨，减 少投资约65亿元。每年节约运行费用7亿 元。
• The final design adopted for the 2nd WEPP, after rounds of appraisal and optimization, turns out to be an integrated innovation of Chinese pipeline design, further more, it leads the development of worldwide pipeline construction. Based on the technological plan , X80 steel was selected, as a result, the steel consumption is reduced by near 400,000 tons, the investment is cut by around CNY 6.5 billions, and the annual operation cost is cut by CNY 0.7 billions.
X80高强钢焊缝返修技术研究
X80高强钢焊缝返修技术研究摘要：随着国内天然气需求的增长，西气东输二线工程已于2008年初全面开工。
主线路用钢管的强度等级为api5lx80，管外径1219mm，壁厚范围为18.4～33mm，设计压力为12mpa，由于主线路管材为x80钢，其焊缝的返修也是一个值得重视的课题，一次返修合格率将直接影响整个工程的质量和施工进度，本文主要以现场施工经验介绍一下针对现场焊接x80钢出现的缺陷的位置、种类和所采用的返修技术。
关键词：x80高强钢缺陷打磨返修工艺注意事项一、焊接设备、焊接材料1.焊接设备选用dc-500直流逆变弧焊电源。
2.焊接材料根焊采用日本神钢生产e7016（lb-52u）碱性低氢型电焊条，此焊条在使用较小电流焊接时，电弧稳定性非常好，根焊质量高。
填充、盖面采用四川大西洋e5515碱性低氢型电焊条，焊条在使用前要求烘干温度为350℃-400℃，恒温2h，焊条使用时存放于保温桶内做到随用随取。
化学成分见表2。
二、预热1.缺陷清除前的预热在正常情况下返修预热是在焊接缺陷被清除后，焊接前进行。
但由于管线材质强度较高，在缺陷清除前就应该对返修焊缝进行预热，其目的是使返修处焊接接头的塑性、韧性得到改善，能有效防止在缺陷的清除过程中焊缝产生裂纹。
2.焊接前的预热焊前的预热是保证返修质量的重要因素。
预热的目的就是降低冷却速度，避免裂纹、未熔合等缺陷的产生。
预热温度应比正常管口组对提高30℃～50℃。
不论返修焊缝多长，均应将环焊缝全长均匀加热。
三、缺陷打磨1.缺陷打磨前，先将缺陷位置焊缝表面的铁锈等杂物清理干净，对照焊口rt报告确定位置和缺陷类型。
返修焊工在打磨清除缺陷时应随时注意观察，以便及时发现缺陷，确保缺陷被完全清除。
2.当缺陷深度在根部或超过壁厚2/3时，返修处的温度低于焊接工艺要求时，应及时对整个焊口进行加热，防止产生裂纹。
3.焊接返修的坡口形状应符合返修焊接工艺的要求，如需要全壁厚返修时，坡口角度应能使焊条端部达到坡口根部，坡口角度一般为60°～70°，根部间隙为2.5～3.0mm，适当保留钝边1.5～2.0mm。
西气东输二线管道工程线路焊接技术规范QSY GJX 0110-2007
P94中国石油天然气股份公司企业标准 Q/SY GJX 0110-2007西气东输二线管道工程线路焊接技术规范Mainline welding technical specification forsecond west-east natural gas transmission pipeline project（报批稿）2007-12-XX发布 2007-12-XX实施 中国石油天然气股份公司管道建设项目经理部发 布目次前 言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (2)4 焊接的一般规定 (4)5 焊接工艺评定 (6)6 焊工（操作工）资格的确认 (15)7 现场焊接 (19)8 焊缝检验与验收 (24)附 录 A（资料性附录）焊接工艺规程 (26)附 录 B（资料性附录）焊接工艺评定报告 (28)Ⅰ前 言本标准的附录A和附录B是资料性附录。
本标准由中国石油天然气股份公司管道建设项目经理部提出并归口。
本标准起草单位：中国石油天然气管道局科学研究院。
标准起草人：靳海成 隋永莉 闫 臣 高泽涛 赵海鸿 程学兰 祁立春 郭静薇 黄福祥 薛振奎 陈 浩 尹长华 曹晓燕Ⅱ西气东输二线管道工程线路焊接技术规范1 范围本标准规定了西气东输二线管道工程线路的焊接接头性能、焊接工艺评定、焊工（操作工）资格及焊接接头质量验收的要求。
本标准适用于西气东输二线管道工程线路用X70、X80钢管环焊缝的焊接。
适用的焊接接头型式为对接接头。
适用的焊接方法为焊条电弧焊、药芯焊丝半自动焊、熔化极气体保护自动焊、埋弧焊，以及上述焊接方法相互结合的方法。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
X80钢级直缝埋弧焊管的研制
件， 实物 质量 达 到 国外 同类 产 品水平 ， 管质量 符 焊 合标 准 要 求 ¨ 。２０ ０７年 ， 公 司 联 合 Ｓ钢 厂 ， 该 采 用 ＪＯ Ｃ Ｅ制 管工 艺成 功试 制 了 Ｘ ０级 、 １ １ ｍ ８ ， ２ ｉ ４ ９ｆ ｌ × ２ｆｍ钢 管 ， 通 过 了石 油 工 业 专 用 管 材 质 量 ２ ｌ ｉ 并
弧 焊钢 管的试 制过 程 ， 简述 了其优 化 成型和 焊接 工 艺 ， 不 同厂 家的钢板 和试 制钢 管 的理化 性 对 能进 行 了对 比分析 ， 就 所 试制 的 Ｘ ０级钢 管和 欧洲 钢 管公 司 同类 产 品 实物质 量 进 行 了对 并 ８ 比。结 果表 明 ： 制 的两种 规格 Ｘ ０级 钢 管完 全符合 标 准要 求 ， 试 ８ 可进 行批 量 生产 。
Ｘ ０级钢 管 已投入 使 用 ， ０ ８ Ｘｌ０级钢 管 示 范管 线 已
于 ２０ ０ ４年 建 成 ， ２ Ｘ１０级管 线 正在 研发 中。 因此 ， 未来 管线 将更 多 地 采 用 高 钢级 钢 管 ， 西气 东 输 二 线 工 程 使 用 Ｘ ０级 钢 管 将 成 为 我 国管 线 建设 的 ８
焊管 ． １ 第３ 卷第６ ・０８ １ 期 ２０ 年１ 月
●应 用 与 开 发
Ｘ ０钢 级 直 缝 埋 弧 焊 管 的研 制 ８
王利树 ，刘世 泽，黄克坚
（ 禺珠 江钢 管有 限公 司 ，广 州 ５ ５ ） 番 １４０ １
摘 要 ：介 绍 了 国内某钢 管公 司 ＋ １ ｉ ×１ ． ｍ 和 ４１ １ ｉ × ２ｍｍ、 ８ ９ ４１ Ｔ ｍ ５ ９ｍ ，２ ９１ Ｔ ２ Ｘ ０钢 级 直缝 埋 ｍ
一
２ 焊 接 工 艺试 验 研 究
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西气东输二线工程X80管线钢焊接工艺研究——RMD根焊+ 自保护药芯焊
丝半自动焊
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大庆油田建设集团培训中心(黑龙江163712) 袁吉伟李国庆
刘增峰都宏海
2008年4月，西气东输二线工程正式启动。
西气东输二线管道是我国管道建设史上管道口径最大、压力等级最高和输气能力最强的一条主要管道，标志着我国能源建设又增加了一个新的里程碑。
工程所用管道材质为X80钢，是一种新型低合金高强钢，美国ITW焊接集团管道组结合美国惟一的X80长输管线(C HEYNNE管线)工艺开发和实践经验，针对高强钢和特种材料的焊接研制了Pipe Pro450RFC焊接系统。
目前，西气东输二线的打底焊多采用此焊接系统中的RM D打底焊接，填充盖面采用自保护药芯焊丝半自动焊。
一、焊接性分析
X80管线钢是控轧控冷的微合金钢，具有高强度和良好的抗延性断裂能力，是输气管道中的高钢级管材，其化学成分见表1。
X80钢采用了微合金化(加入微量Nb、V、Ti)和控制轧制等新技术，达到了细化晶粒和沉淀强化相结合的效果。
同时从冶炼工艺上采取了降C、降S，改变夹杂物形态及提高钢的纯净度等措施，使钢材具有均匀的细晶粒等轴铁素体基体。
从而具有高强度、高韧性和良好的焊接性，以及淬硬倾向小和裂纹敏感性低等特点。
焊接中的主要问题就是焊缝区合金元素的保护和热影响区的脆化问题。
表1 X80管线钢的化学成分(质量分数) %
钢号
C
Si
Mn
Nb
V
Ti
S
P
N
O
207
0.025
0.24
1.56
0.039
0.019
—
0.0006
0.002
0.0062
0.0043
5502
0.031
0.28
1.26
0.049
0.035
0.014
0.0006
0.0009
0.0020
0.0009
二、焊前准备
1. 焊接方法和焊接材料选择
焊接过程中，基于对焊缝区合金成分的保护，根焊时采用的是郝伯特公司的METALLOY 80N1金属粉芯焊丝打底，来保证焊缝区的合金成分和强度。
焊接方法采用最新的RMD焊接工艺，减小热影响区的范围。
填充和盖面采用自保护药芯焊丝半自动焊，焊丝使用HO-BART的E81T8-Ni2J自保护药芯焊丝。
2. 坡口和接头形式
管材直径为1219mm，壁厚18.4mm。
焊接位置为水平固定5G位管道向下立焊。
复合坡口形式如图1所示。
3. 主要焊接参数
X80钢主要焊接参数见表2。
三、焊接过程
焊接前将坡口面及坡口两侧20mm范围内用钢刷打磨出金属光泽。
1. 预热及层间温度
焊前清理完毕后，利用火焰将工件预热到100 ~ 110℃后，再进行施焊。
焊接时，层间温度≥60℃。
2. 焊接
焊层
焊接电流/ A
电弧电压/ V
干伸长/ mm
保护气体
气体流量/ L·mm-1
极性
焊丝直径/ mm
根焊
160 ~ 180
14 ~ 17
10 ~ 15
80%Ar + 20%CO2
25
直流反接
1.2
热焊
180 ~ 200
18 ~ 20
15 ~ 25
—
—
直流正接
2.0
填充
200 ~ 270
18 ~ 22
15 ~ 25
—
—
直流正接
2.0
盖面
200 ~ 270
18 ~ 22
15 ~ 25
—
—
直流正接
2.0
(1)根焊引弧时，焊丝干伸长控制在10mm左右，与工件间应保持一定的距离。
在坡口的一侧，采用撞击引弧，防止产生气孔。
平位焊接时焊枪与焊接方向的夹角约为70°~ 80°，立位焊接时焊枪与焊接方向的夹角约为85°~ 90°，仰位焊接时焊枪与焊接方向的夹角约为80°~ 90°。
接头时，将待焊接头处用磨光机打磨成斜面，在斜面顶部10mm处引弧。
引燃电弧后，将电弧移至斜面底部进行接头。
焊接结束前，在弧坑已填满、电弧已熄灭的情况下，使焊枪在弧坑处停留几秒钟后移开，保证熔池凝固时得到可靠的保护。
(2)热焊、填充焊根焊结束后的第一道填充称为热焊，根焊与热焊的间隔时间不超过10mi n。
①引弧。
引弧点在管上方12点位置。
起弧点与根焊接头错开10 ~ 20mm，以避免焊道重叠产生缺陷。
接头时，在收弧弧坑焊接方向反方向5 ~ 10mm引燃电弧，如图2所示。
②运弧。
引弧后做锯齿形摆动。
焊枪角度为70°~ 80°，焊丝位于熔池的前沿朝焊接方向移动。
焊丝摆动至坡口两侧时稍做停留，保证坡口两侧熔合良好。
立焊时焊速要快，防止焊速过慢造成铁液下淌。
当焊接到仰脸位5 ~ 6点位时，焊枪角度为100°~ l10°，如图3所示。
此时采用U形挑弧摆动焊接法，如图4所示。
仰焊时在保证电弧稳定燃烧的同时，可
适当增加焊丝的干伸长，以降低焊接电流强度，利于控制熔池温度及形状。
最后一遍填充焊时不能过高，以填充厚度低于母材表面1.0mm为宜。
可根据坡口情况适当摆动，但不能破坏坡口边缘，以保证盖面焊缝成形美观。
焊缝两侧立焊位置熔敷金属因重力作用下流造成两侧焊缝焊层较薄，随着填充层数的增加会越加明显。
因此，在进行盖面层的焊接前，可在两侧3点和9点立焊位置进行补焊即立填焊，使填充焊道距母材表面不低于0.5mm，以保证盖面焊时立缝成形饱满。
每层填充焊后必须用角向磨光机和电动钢丝刷将焊缝表面的熔渣、飞溅及表面缺陷清理干净，将焊道打磨成两边稍高、中心略低的U形，可有效防止夹渣等缺陷的产生，如图5所示。
③收弧。
焊接过程中收弧时松开焊枪开关熄灭电弧，后半周与前半周扣头收弧时将弧坑添满再熄弧。
(3)盖面焊引弧、运弧和收弧过程同热焊、填充焊。
盖面焊时焊丝摆动以满足焊缝外观成形的目的，即做锯齿形摆动电弧，以使坡口两侧母材充分熔化，
焊缝宽度以坡口每侧熔化1.5 ~ 2mm为宜。
注意母材两侧停留时间，减少焊缝表面咬边缺陷，保证焊缝顺直。
四、焊后清理及外观检验
1. 焊后清理
利用钢丝轮和角向磨光机清理焊道表面的熔渣、粉尘及飞溅。
打磨时不得伤及母材，不得破坏焊道原始表面。
2. 焊接检验
(1) 焊缝外观成形均匀一致，焊缝及其附近表面不得有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅、焊瘤和末焊透等缺陷。
(2) 焊缝表面不应低于母材表面，焊缝余高≤1.6mm，局部不得> 4mm。
(3) 焊后错边量≤1.6 mm。
(4) 焊缝宽度比外表面坡口宽度每侧增加0.5 ~ 2.5mm。
(5) 咬边深度不得超过0.5 mm；咬边深度< 0.3mm 为合格；咬边深度为0.
3 ~ 0.5mm时，其单个长度不得超过30mm，累计长度不得大于焊缝全长的15%。
(6) 背面凹坑深度≤1.4mm，总长度≤68mm。
(7) x射线探伤需达到Ⅱ级片标准。