2-管道工程-管道焊接技术基础知识.ppt

二、 常用金属材料的物理、力学性能 一）? 常用金属材料的物理性能 1．?? 密度 某种物质单位体积的质量称为该物质的密度。 2．???熔点 3．?? 导热性 4．???热膨胀性 5．???导电性 6．????磁性 二）? 常用金属材料的力学性能 力学性能是指金属在外力作用时表现出来的性能，包括强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。 1． 强度 ：在静载作用下，抵抗变形和断裂的能力。 1）? 屈服强度 2）? 抗拉强度 2． 塑性：在静载作用下产生永久变形而不破坏的能力。 1）? 延伸率 2）? 断面收缩率 3． 硬度：金属表面抵抗变形的能力。 HBS HR HV 4． 冲击韧性：在冲击载荷作用下，抵抗破坏的能力 5． 疲劳强度： 三 常用金属材料的性能和用途 一）碳素结构钢的牌号、性能和用途 碳素钢简称碳钢，是指含碳量小于2.11%的铁碳合金 1．分类 （1）按钢的焊碳量分类 1）? 低碳钢(含C≤O．25％) 2）? 中碳钢(含C为o．25％～0．60％) 3）? 高碳钢(含co．6％) （2）按钢的质量分类 以含硫磷量划分 1）??普通质量钢 含P≤0．045 ％ ，S≤O．05％； 2）??优质钢 含P、S均≤ 0．035％ 3） 高级优质钢 含P≤o．035 ％ ，S≤0．03 ％混入的杂质含量则限制得更严 （3）按钢的用途分类 1）强度用钢：根据强度选用 2）特殊用钢：耐热、耐蚀、低温用钢 2、强度用钢 ós≥294Mpa的叫高强钢，由 ós及热处理状态分：热轧及正火钢、低碳调质钢和中碳调质钢、微合金控轧钢、 CF 、 Z向钢、大线能量钢等 （1）热轧正火钢 热轧或正火状态下供货，非热处理强化钢，ós=294-490N/mm。 ex: 16Mn 15MnV 15MnVN 18MnMoNb 另 CF 微合金控轧、Z向纲等。 （2）低碳调质钢 调质状态下供货，热处理强化钢，ós=441-980N/mm2 塑韧性好。 ex: 14Mn MoVN 14MnNbB 调质状态下焊接，焊后不热处理 （3）中碳调质钢 [c]≥0.3% 强度↑↑ 热处理钢， 韧性差。ós=880-1176N/mm ex: 40Cr 35CrMoA。退火状态下焊接，焊后热处理。 （4）微合金控轧钢 高强度 、高韧性 加入少量Nb V Ti + 控轧 ①通过控轧使A晶粒变形破碎-细化 ②加入Nb V Ti 控制A晶粒长大，变形A再结晶形成极细F ③Nb V Ti的碳氢化合物质点在铁素体中析出强化 ④↓C S P杂质形态，强化韧性 ex: X60 X70 X80 X100 3、常用管线性能 在国内管线钢的主要标准是GB9711, 主要有：L210、L245、L290、L320、L360、L390、L415、L450、L485、L555。 在国外管线钢的主要标准是API Spec 5L，主要有：A25、A、B、X42、X46、X52、X56、X60、X65、X70、X80、X100 第二部分、新建管道焊接技术 一、焊接技术 焊接施工是长输管道建设过程中重要的工艺之一，它制约着管道建设的质量和效率，随着石油及天然气资源的开发，管线钢的级别、性能的提高，焊接材料、焊接技术也随之提高和发展。 我国钢质管道环缝焊接技术经历了几次大的变革： 1、20世纪70年代采用传统焊接方法，低氢型焊条电弧焊上向焊接工艺 特点：管口组对间隙较大，根焊过程采用熄弧操作方法，焊层厚度大，焊接效率和焊接质量低。目前这种工艺方法在管线焊接中已经基本不用，但是在小口径管线建设和站场焊接中的填充、盖面使用，目前在管线的返修和维修时的主要焊接方法。 2、20世纪70年代开始采用氩弧焊工艺 特点：焊接质量优异，焊后管道内较为洁净，但由于其焊接速度慢，抗风能力差，不适宜在大口径的长输管道建设中应用，而适宜在固定场所的站场建设中使用，另外在一些小口径管线中用于打底焊。 3、20世纪80年代管道局引进的欧美的手工下向焊工艺，并逐步推广到大部分施工企业，主要为纤维素型焊条和低氢型焊条下向焊： 1）纤维素下向焊 纤维素下向焊接显著特点是，根焊适应性强，根焊速度快，工人容易掌握，焊接质量好，射线探伤合格率高，普遍用于混合焊接工艺的根焊。该工艺的另一特点是，有较大的熔透能力和优异的填充间隙性能，对管子的对口间隙要求不很严格，焊缝背面成形好，气孔敏感性小，容易获得高质量的焊缝。但由于焊条熔敷金属扩散氢含量高，焊接时应注意预热温度和层间温度的控制，以防止冷裂纹的产生。是目前主线路工程中主要的根焊方法。 2）低氢下向焊 低氢