X80管线钢研发过程及焊接工艺种类

X80管线钢研发过程及焊接工艺种类

早期的管线钢一直采用C、Mn、Si型的普通碳素钢，在冶金上侧重于性能，对化学成分没有严格的规定。自60年代开始，随着输油、气管道输送压力和管径的增大，开始采用低合金高强钢（HSLA），主要以热轧及正火状态供货。这类钢的化学成分：C≤0.2%，合金元素≤3～5%。

随着管线钢的进一步发展，到60年代末70年代初，美国石油组织在API

5LX和API 5LS标准中提出了微合金控轧钢X56、X60、X65三种钢。这种钢突破了传统钢的观念，碳含量为0.1-0.14%，在钢中加入≤0.2%的Nb、V、Ti等合金元素，并通过控轧工艺使钢的力学性能得到显著改善。到1973年API标

准增加了X70,1985年，API标准又相继增加了X80钢。

X80钢的化学成分(wt%)是：C 0.035；Si 0.25；Mn 1.84；P 0.013 ；Mo 1.84；Ni 0.33；Nb 0.065；Cr＜0.02；V＜0.02。X80钢添加有较多Mo，Ni，Nb等微合金元素，起到细化晶粒作用，在控制碳含量较低的情况下，可有效提高X80钢强度和韧性。

X80钢属于高度的洁净钢，通过形变强化而使材料具有很高的强韧性，因

而该钢种对焊接加工提出了特殊要求，主要表现在：选择合适的焊接工艺来防

止焊接热影响区的晶粒粗化、局部软化与脆化，实现焊缝金属的纯净化与晶粒细化，消除焊接缺陷，提高焊缝强度，确保焊接质量。

根据X80钢的性能和化学成分，目前开发出几种焊接工艺：

1、采用全自动焊工艺。

2、采用半自动焊根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面工艺。

3、采用碱性焊条电弧焊根焊+自保护药芯半自动焊填充盖面工艺。

几种方法中全自动焊工艺施工效率最高，适用于平原及开阔地带的焊接施工；半自动焊方法效率次之，但适用于各种地形的施工，是目前主要的施工方法；焊条电弧焊根焊的工艺方法效率最低，在目前采用的大口径管线施工中仅用于地形特别受限处、连头施工或返修焊施工。