管线钢材料1.doc
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管线钢
管线钢是指用于输送石油、天然气等的大口经焊接钢管用热轧卷板或宽厚板.管线钢在使用过程中,除要求具有较高的耐压强度外,还要求具有较高的低温韧性和优良的焊接性能。
油气输送管线用钢板的品种：
美标牌号及对应国标
（BL245NB/L245MB,X42L290NB/L290MB,X46,X52L360NB/L360MB,X56,X60L415NB/L415MB,X65L450MB,X70L485MB,X80L556MB）
管线钢板
1.1产品牌号及用途：
产品名称
API牌号
GB牌号
含义
执行标准
用途
管线用钢
B
L245NB
API牌号：
X-
L245MB
为管的含义
X42
L290NB
数值-为英制屈
石油天然气
L290MB
服强度值（B级
API5L
输送用直缝
X46
L360NB
管线不包括屈服
或
埋弧焊管用
X52
值）
GB/T9711.2
钢板
X56
L360MB
GB牌号：
L-输送
X60
L415MB
管的含义
数值-为屈服强度
X65
L450MB
N-正火或正火轧
制
X70
L485MB
M-形变热处理
B-B级钢管
X80
L555MB
美制单位屈服强度最小值前两位。
以X80为例：
X80即管线钢管最小屈服强度80000psi（552MPa）。
PSI英文全称为Poundspersquareinch。
P是磅pound，S是平方square，I是英寸inch。
把所有的单位换成公制单位就可以算出：
1bar≈14.5psi
1psi=6.895kPa=0.06895bar欧美等国家习惯使用psi作单位
X80是高强度管线钢的美国分类型号。
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API5LX和API5LS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年和1985年，API标准又相继增加了X70和X80钢，而后又开发了X100管线钢，碳含量降到0.01-0.04%，碳当量相应地降到0.35以下，真正出现了现代意义上的多元微合金化控轧控冷钢。
x60管线管的主要材质是钢，x60管线管主要用于制造石油天然气输送钢管,对强度、韧性、焊接性能、成型性能、抗疲劳性能等要求极为严格,其工艺复杂、生产难度大。
属于钢材类。
x60管线管是高强度管线管的美国分类型号。
早期的x60管线管一直采用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API5LX和API5LS标准中提出了微合金控轧钢x60管线管、x60管线管、X65管线管三种钢。
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年和1985年，API标准又相继增加了X70和X80钢，而后又开发了x60管线管，碳含量降到0.01-0.04%，碳当量相应地降到0.35以下，真正出现了现代意义上的多元微合金化控轧控冷钢。
美制单位屈服强度最小值前两位。
以X80为例：
x60管线管即管线钢管最小屈服强度80000psi（552MPa）。
PSI英文全称为Poundspersquareinch。
P是磅pound，S是平方square，I是英寸inch天津市兴东伟业钢管销售有限公司主营x60管线管、x56管线管、x60管线不锈钢管、法兰、弯头、等。
接（3）80钢级管线钢焊接工艺试验李为卫,沈磊.韩林生,熊庆人,宫少涛（1.中国石油管材研究所石油管力学和环境行为重点实验室,陕西西安765:
2.中国地质大学工程技术学院,北京100083;3.金牛股份有限公司,陕西西安710043）摘要:
在选定焊接方法.焊接材料和工艺参数条件下,进行了0管线钢试件焊接和接头性能试验.结果表明,80管线钢具有良好的可焊性,选用的焊接材料和工艺参数可用于这种材料管道的现场焊接及焊缝返修关键词:
80:
管线钢:
焊接中圈分类号:
457.6文献标识码:
文童编号:
10013814（2006）1-0026—0280-,,-3,-,-.（1..&;,,'710065,;2..&;.,,100083,;3..,'710043,,）:
80,.80,.:
80;;随着石油工业的发展.管道输送油气以其安全,经济,高效而飞速发展;随着天然气输送压力的增高,管线钢的钢级也随着升高『】.70管线钢已成功应用于西气东输管道工程;80管线钢也已在西气东输支线程试验段小规模成功应用.下一步计划在天然气长输管道工程上大量使用.80是一种超低碳,微合金高强钢.是一种性能优良的管线钢材料,有良好的应用前景.然而,由于高钢级管线钢从成分设计到组织状态相对于低钢级管线钢有较大差异,其焊接应用技术相对不成熟,还需要进一步研究解决213】.本文在其焊接材料和工艺参数试验的基础上,对它的使用焊接性,选用的焊接材料和工艺参数进行评价.所研究的焊接工艺不仅可用于制管的焊缝返修,也可用于管道的现场焊接.1试件的焊接试验原材料采用某公司试制的14.6规收稿日期:
2006.02.27基金项目:
中国石油天然气集团公司石油管力学与环境行为重点实验室的应用基础研究项目（200210311）作者简介:
李为卫（1965.）,男,陕西人,高级丁程师,主要从事油气输送管材料及焊接研究工作:
电话:
029—88726153:
—:
@.格的80卷板,其力学性能为:
=567,:
739,35=33.0%,（-2）=300.焊接方法选用最基本,最常用的手工电弧焊:
焊接材料采用奥地利伯乐焊材公司生产的90西4.0焊条,属于碱性低氢型,具有良好的工艺性能,并可进行立向下焊接,其熔敷金属的力学性能为:
≥550,:
620670,20%,,∞≥47.焊接坡=1为单面形,坡口角度为65.,钝边为2.试验选用前期研究推荐的焊接线能量（10～15/）和焊前预热温度（≥100℃）进行焊接,焊接过程使用的焊接参数见表1[4].表焊接试验工艺参数电流种类焊接电流电弧电压焊接速度预热及层线能量及极性///?
间温度/℃/【?
直流反接14～1820～2418～231～16（平均）2性能测试结果及分析2.1拉伸性能在试件上垂直焊缝取焊接接头横向板状拉伸试样,试样标距长50,标距内宽38.1,厚度为全壁厚.拉伸试验在一600型液压式万能试验机进行,试验标准为370.焊接接头的抗拉强度钡4试结果为756.高于80管线钢的焊接要求（≥62）,且有很大的裕量,加工工艺》2006年第35卷第11期断裂位置位于母材,断口成延性断裂.2.2焊接接头的弯曲性能在试件上取焊缝横向面弯和背弯试样进行导向弯曲试验.试样宽度为38.11,试样厚度为14.6111111,弯轴直径为94,弯曲角度为180度试验后试样弯曲表面未产生任何裂纹,表明接头工艺性能良好,有很好的延性和致密性.2-3夏比冲击性能冲击试样尺寸为10×10×55,缺口（型）位置分别位于焊缝和热影响区,试样位于厚度的中部.冲击试验设备型号为,试验标准为23.焊缝及热影响区系列温度下的冲击功和断口剪切面积比（均为三个试样的平均值）如图1所示.可见,2℃焊缝及热影响区的冲击韧度满足（8管线钢管应用工程焊接施工及验收规范》的要求;5%断13剪切面积韧脆转变温度较低,表明接头具有良好的低温韧性.7/0图1焊缝（）,热影响区（）系列温度冲击试验结果2.4硬度测试用一2维氏硬度计测试焊接接头截面上的硬度,结果见表2.可见,母材,焊缝及热影响区的硬度较低,满足（8管线钢管应用工程焊接施工及验收规范》最大允许硬度27510的要求.表2焊接接头维氏硬度（）测试结果母材焊缝热影响区2521241124212301229252245[24012541235242572472362.5金相组织检验在试件上取样,进行焊缝及热影响区金相检验.焊接接头的低倍组织检验结果表明,焊缝为树枝晶组织.焊缝及热影响区无任何宏观可见缺陷.其微观金相组织检验结果是,焊缝显微组织为晶内成核针状铁素体+多边铁索体+贝氏体+珠光体（见图2）;热影响粗晶区的显微组织为粒状贝氏体+板条马氏体（见图2）,尽管粗晶区含有较多的板条马氏体组织.但由于含碳量较低,加上多层多道焊而使后面焊道对前面焊道的回火作用,得到低碳回火马氏体组织,其韧性较高;热影响细晶区的显微组织为多边铁素体+岛状组织+珠光体.晶粒尺寸细小[4】.图2焊缝（）,热影响粗晶（）的显微组织照片以上试验结果表明,采用90焊条.在选用的手工电弧焊工艺参数下.80管线钢的焊接接头的各项性能良好.满足（8管线钢管应用丁程焊接施工及验收规范》要求.3结论
（1）试验80管线钢具有良好的使用可焊性,在所选用的焊接材料及工艺参数下施焊,焊接接头的力学性能良好,符合相关工程标准要求;
（2）选用的焊接材料具有较高的强度,韧性和工艺性,不但可用于8管道的焊接,也可用于其焊缝的返修;（3）选用的焊接工艺参数合理,采用该工艺参数焊接,可以得到性能良好的接头.参考文献:
[1】熊林玉,杜则裕,董丽红,等.高强度80钢管道的焊接[】.石油工程建设.204,30
（2）:
334.【2】钱百年,国旭明,李晶丽,等.高强度管线钢80的焊接研究[].焊接,2002,（8）:
-7.【3].[】.80[].,,2002.91—108.【4]李为卫,赵新伟,霍春勇,等.80管线钢焊接工艺参数研究].热加工工艺,2004,（7）;36—4,田加工工艺2006年第35卷第11期
X60管线管为X60的材质。
管线管的材质包含X42、X52、X60、X65、X70、X80等材质。
管线用钢管B、X42、X52、X60、X65、X70力学性能、化学成分分析
管线用无缝钢管B、X42、X52、X60、X65、X70力学性能化学成分
标准：
APISPEC5L——美国石油学会标准
GB/T9711.2——中国国家标准
用于石油、天然气工业中的氧、水、油输送管、
主要生产钢管牌号：
X42、X52
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