X80 钢焊接的一些技术要点

管道输送作为经济、安全、有效的油气运输手段，在国民经济中占有重要地位。X80钢是近年来发展起来的一种超低碳、微合金高强钢，是天然气输送上一种性能优良的管线钢材料。近年来我国天然气需求量大幅度增长，天然气输送用管线钢从较低等级的X60迅速提高到X80，对X80钢的需求和应用迅速扩大。与此相关，如何保证和改善X80钢管道焊接的质量也引起人们重视。
针对X80钢的性能和成分，国内研究出了X80钢的焊接工艺：1、采用碱性焊条手工焊根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填充、盖面工艺；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、采用全自动焊工艺。三种方法中全自动焊工艺施工效率最高。
中石化河南油建工程公司与中石化河南油田分公司通过对规格为Ф1016mm18.4mm的X80钢直缝钢管采用短弧控制技术（RMD）根焊下向焊和全自动上向焊填充、盖面焊工艺的研究，确定了焊接工艺基本参数，形成了一套合理的焊接工艺，焊接质量完全合格。他们的工作，明确了X80钢焊接中的注意事项，为现场施工提供了技术保证。
一、坡口设计
开坡口的目的是为了保证焊透和提高工件连接强度，合理调节焊缝金属中母材金属所占的比例。由于填充金属中有益合金元素含量较高，坡口的设计增加了焊缝中填充金属的比例，有利于改善焊接质量。留钝边是为了防止烧穿，留根部间隙是为了保证焊透。根据西气东输的经验，坡口形式采用V型，单边坡口角度为22.5°~23.5°，对口间隙为2.4~4.0mm，钝边为0.8~2.4mm。
二、严格管件清理
焊接前应将坡口内外两侧25mm范围内的铁锈、水分、油污等清理干净，打磨出金属光泽，并将管端10mm范围内的螺旋焊缝或直缝余高打磨平滑，以保证焊缝的圆滑过渡。每一层焊接完成后应立即进行清理，确定无杂质、无缺陷后方可进行下一层焊道的焊接。
三、采用对口器
选用内对口器对管口进行组对，采用厚度为2.0~3.5mm的铁片对对口间隙进行控制，相邻管段的管螺旋焊缝在对口处错开的距离要不小于100mm；组对完成后，焊前将坡口两侧50mm内按要求预热100~200°后方可进行下一步的焊接操作。为防止焊接过程中出现裂纹，对口器要在根道完全焊接完毕后才能撤除。
四、严格控制温度
焊接过程中必须严格控制预热温度和层间温度。为了防止热影响区产生淬硬组织导致冷裂纹，层与层之间的焊接不应相隔太久，在距管口25mm处的圆周上均匀测温。当环境温度低于5°时，焊接作业须在防风棚内进行，并采用保温措施。在焊接过程中，如果焊口温度冷却至焊接工艺要求的最低焊接温度以下时，应对焊口重新加热。
对焊接结果的检测表明，试样的抗拉强度均高于X80钢的抗拉强度要求(620MPa)，且均断于母材，断裂类型为延性断裂；弯曲试验和刻槽锤断试验全部合格;冲击功平均值均大于80J。（钢研）