热压三通制造工艺规范.docx

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热压三通制造工艺规范

热压三通制造工艺规范

1前言

1.1本文件为热压三通专用文件，本文件的编制引用了项目技术规格书和国内外有关标准。

1.2本文件制定基于公司现有的设备、辅助设备、工装与热压（拔）制条件下确定的工艺参数，如设备、工装及其它条件改变工艺参数也将改变。

1.3本文件的实施，任何人未经技术部的同意，不允许更改。

1.4本文件如有更改依技术部的更改通知单为准，本文件由技术部编制并负责解释。

2适用范围

2.1本技术文件适用于热压三通的生产制造与工艺过程的质量控制，产品质量检验与试验标志及储存等。

2.2本文件规定了材料的选择、移植，材料的检验、生产制造等。

2.3本文件适用于500t、2500t、3000t型液压机设备及附属工装加工工具。

3引用标准

3.1GB/T12459钢制对焊无缝管件

3.2GB/T228金属材料　室温拉伸试验方法（eqvISO6892）

3.3GB/T229金属材料　夏比摆锤冲击试验方法（eqvISO148）

3.4GB/T6394-2002金属平均晶粒度测定法（ASTME112）

3.5GB50251-2003输气管道工程设计规范

3.6GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证　

3.7JB4730承压设备无损检测

3.8JB4708钢制压力容器焊接工艺评定

3.9ASMEB16.9工厂制造的锻钢对焊管件

3.10ASMEⅡ铁基材料

4符号：

DN——公称直径mm

D——主管外径mm

t——主管壁厚mm

d——支管外径mm

S——支管壁厚mm

C——主管端面至中心mm

M——支管端面至中心高度mm

Q——管端面垂直度mm

Δa——平面度mm

5工艺流程

5.1钢板制三通工艺流程

5.2无缝三通工艺流程

注：

无损检测包括UT、MT、RT及硬度测试、壁厚测试等。

6钢板制三通生产作业指导书

6.1材料

6.1.1材料选用

a）制作三通的原材料采用吹氧转炉或电炉冶炼的全镇静钢，且具有要求的韧性和热处理状态。

b）选用制作三通材料的表面，应无油脂、过多的锈、焊剂和腐蚀物、低熔点金属污染。

c）材料标志清楚、完整符合管件技术规格书有关条款的技术要求。

d）原材料应有证明书，其检验项目应符合相关标准的规定或订货要求。

无标记、无批号、无质量证明书或质量说明书项目不全的钢材不能使用。

、

e）在制造、搬运、装卸过程中不允许与低熔点金属（Cu、Zn、Sn、Pb等）接触，否则应采用适当的方法清除。

6.1.2材料的检验

a）进厂检验前材料表面用钢丝刷轮角磨机,进行机械除锈。

b）表面尺寸检验、除锈后的材料进行表面及尺寸检查。

c）材料按炉号进行化学分析，原材料的化学成分最大百分含量应符合ASME锅炉压力容器规范Ⅱ要求。

6.1.3材料的追溯标识清楚，在制造过程中，原材料的炉号、批号、长度以及卷成直缝管后材料的编号，所用材料长度，所用材料的部位等,对材料的移植应有追溯性记录。

6.2主管卷制成型

6.2.1卷板成型。

选择适宜的板材尺寸切割后按图纸加工成筒状，材料及加工尺寸见卷管图。

6.2.2卷管焊接（按焊接工艺卡）。

a）对卷管成型后进行机械坡口和修整，并对坡口处进行分层检测。

b）对坡口完好的卷管按焊接工艺规程进行焊接，焊接应由持证焊工操作且焊工应经过X钢级焊接工艺评定。

c）焊后的卷管焊缝进行清理，再进行UT探伤检测,允许存在的缺陷范围应符合JB4730.3-2005中Ⅰ级规定的要求。

不合格的部位要进行返修，但同一位置的焊缝返修不允许超过2次。

6.3热压前准备

6.3.1操作人员应学习相关工艺文件并熟悉设备的操作方法及工艺过程。

6.3.2操作人员应按工艺卡要求和下料尺寸对卷管进行检查并标记,坯管装炉前表面不允许有低熔点金属污染（铜、锡、铝等），不应有重皮、裂纹等缺陷。

6.3.3准备好在工作过程中需用的各类器具。

装炉:

将卷管放在加热炉中用耐火材料将其垫高距炉台200mm以上,两卷管之间间隔100mm以上。

6.3.4坯管压扁：

坯管装炉加热，当炉内温度超过300℃后应控制加热升温速度小于200℃/h。

加热温度达到≤1050℃，恒温≥5分钟出炉在压力机下把坯管压扁成椭圆形，对于变形量小的（支管/主管≤1/3）压扁管可采用冷压制，焊缝放在长轴顶部。

6.3.5压制鼓包：

将压扁后的坯管进炉加热，加热温度1030±15℃，恒温时间按1～2min/mm计算且＞20min，恒温足够时间后出炉，将长轴焊缝端半管水冷后进行压制，始压温度不小于950℃、终压温度不小于800℃，使支管初次凸出（鼓包），按以上方法、温度将工件进炉加热再次压制，此过程需重复数次直到上下胎具压制合模，使支管具有一定的形状。

每次压制都要在胎具上涂抹润滑剂以得到光滑的成型面。

在连续成型过程中，工件表面达到规定温度后，恒温≥10分钟即可出炉压制。

6.3.6开孔拔制：

将具有三通形状的工件在支管顶端划线开椭圆孔，开孔尺寸按标准M值计算，（需留有加工余量10-20mm开孔），对开孔周围用砂轮机进行修整，去除毛刺，并进炉加热，加热温度1030±15℃出炉，恒温上表时间后出炉，对开孔处进行拔制成型。

拔制应由小到大逐级进行直至支口达到要求尺寸，拔制过程中应用测温仪对工件温度进行监测，当工件温度低于工艺要求温度时应将工件装炉重新加热。

6.3.7整型处理：

将具有三通形状的工件进炉加热，加热至900-920℃后保温规定时间后，出炉后进行整型。

6.4三通整型后进行表面质量、尺寸检查。

6.4.1当管端直径圆度达不到技术要求时，应在热处理前进行校正。

如使用支撑物不允许焊接在管子上。

6.5热处理（具体产品根据不同规格和材料参见热处理工艺卡）

6.6管端面加工

6.6.1按设计确认图纸要求进行端面坡口机械加工。

距管端50mm范围内,内外焊缝余高均应磨削清除，清除后剩余高度0～+0.8mm与相邻管体表面光滑过渡。

7小口径无缝三通生产作业指导书

7.1材料选用

7.1.1制作三通的原材料采用吹氧转炉或电炉冶炼的全镇静钢，且具有要求的韧性和热处理状态。

7.1.2选用制作三通管材的表面，应无油脂、过多的锈、焊剂和腐蚀物、低熔点金属污染。

7.1.3材料标志清楚、完整符合管件技术规格书有关条款的技术要求。

7.1.4原材料应有证明书，其检验项目应符合相关标准的规定或订货要求。

无标记、无批号、无质量证明书或质量说明书项目不全的钢材不能使用。

7.2材料的检验

7.2.1进厂检验前材料表面用钢丝刷轮角磨机,进行机械除锈。

7.2.2表面尺寸检验、除锈后的材料进行表面及尺寸检查。

7.2.3材料按炉号进行化学分析，原材料的化学成分最大百分含量应符合ASME锅炉压力容器规范Ⅱ要求要求。

7.2.4材料的追溯标识清楚，在制造过程中，原材料的炉号、批号、长度以及所用材料长度等,对材料的移植应有追溯性记录。

7.3热压前准备

7.3.1操作人员应学习相关工艺文件并熟悉设备的操作方法及工艺过程。

7.3.2操作人员应按工艺卡要求和下料尺寸对卷管进行检查并标记,坯管装炉前表面不允许有低熔点金属污染（铜、锡、铝等），不应有重皮、裂纹等缺陷。

7.3.3准备好在工作过程中需用的各类器具。

装炉:

将卷管放在加热炉中用耐火材料将其垫高距炉台200mm以上,两卷管之间间隔100mm以上。

7.3.4坯管压扁：

坯管装炉加热，当炉内温度超过300℃后应控制加热升温速度小于300℃/h。

加热温度达到1000～1050℃，恒温≥5分钟出炉在压力机下把坯管压扁成椭圆形，对于变形量小的（支管/主管≤1/3）压扁管可采用冷压制，焊缝放在长轴顶部。

7.3.5压制鼓包：

将压扁后的坯管进炉加热，加热温度1040±10℃，恒温时间按1～2min/mm计算且≥30min，恒温足够时间后出炉，将长轴焊缝端半管水冷后进行压制，始压温度不小于950℃、终压温度不小于800℃，使支管初次凸出（鼓包），按以上方法、温度将工件进炉加热再次压制，此过程需重复数次直到上下胎具压制合模，使支管具有一定的形状。

每次压制都要在胎具上涂抹润滑剂以得到光滑的成型面。

在连续成型过程中，工件表面达到规定温度后，恒温≥10分钟即可出炉压制。

7.3.6开孔拔制：

将具有三通形状的工件在支管顶端划线开椭圆孔，开孔尺寸按标准M值计算，（需留有加工余量10-20mm开孔），对开孔周围用砂轮机进行修整，去除毛刺，并进炉加热，加热温度1040±10℃出炉，恒温上表时间后出炉，对开孔处进行拔制成型。

拔制应由小到大逐级进行直至支口达到要求尺寸，拔制过程中应用测温仪对工件温度进行监测，当工件温度低于工艺要求温度时应将工件装炉重新加热。

7.3.7整型处理：

将具有三通形状的工件进炉加热，加热至900-920℃后保温规定时间后，出炉后进行整型。

7.4三通整型后进行表面质量、尺寸检查。

当管端直径圆度达不到技术要求时，应在热处理前进行校正。

如使用支撑物不允许焊接在管子上。

7.5热处理（具体产品根据不同规格和材料参见热处理工艺卡）

7.6管端面加工

6.6.2按设计确认图纸要求进行端面坡口机械加工。

距管端50mm范围内,内外焊缝余高均应磨削清除，清除后剩余高度0～+0.8mm与相邻管体表面光滑过渡。

8检验和试验（批次试验除外）

8.1表面质量

8.1.1三通不得有裂纹、过烧过热等存在,表面应无硬点。

8.1.2三通内外表面应光滑、无有损强度及外观的缺欠,如结疤、划痕、重皮等，检查发现的缺欠应修磨清除，修磨处应圆滑直至用着色或磁粉探伤确认缺欠消除为止，修磨后的壁厚不应小于公称壁厚的93.5%。

8.1.3三通支管根部不允许有明显折皱。

8.1.4三通上的任何裂纹、过烧、过热或硬点不允许修补，三通管体的缺陷不允许焊接修补.

8.2几何尺寸检验

8.2.1几何尺寸允差见表5.

表5.管件几何尺寸允许偏差表

说明：

外形尺寸及偏差依据设计院确认的图纸。

8.2.2焊缝两侧钢板的径向错位应不大于8％t，且不大于1.6mm。

不允许采用焊接修补方法对错边超标处进行修补。

8.2.3焊缝与管体应平滑过渡，焊缝余高应在0mm～3.0mm范围内。

8.3产品硬度检验

8.3.1生产中三通应采用便携式里氏硬度计在规定部位（支管、主管、肩部、焊缝）进行宏观硬度检查，检查时每个位置取3～5个等间距点进行硬度测试，计算几个点的平均值作为检查结果。

8.3.2每批产品应抽3％且不少于2件做表面硬度检验，结果如有1件不合格，应加倍检验，若仍有1件不合格，应逐件检验。

8.4理化试验及无损检测

8.4.1钢级化学成分应符合表1.的要求。

8.4.2力学性能检测应符合相关技术要求要求。

成品管件母材、焊缝及热影响区应在技术规格书要求的温度下按批次取样进行夏比V型缺口冲击试验并提供断口处的剪切面积数值。

（夏比冲击试验，取一组3个全尺寸试样，试样缺口取向应垂直壁厚表面）

8.4.3对于有对接焊缝的管件，应进行焊缝横向导向弯曲试验。

弯曲试验后，在焊缝、热影响区和母材处，不得出现任何长度大于3.18mm的裂纹；起源于试样边缘的裂纹，在任何方向上裂纹长度应不大于６.35mm。

8.4.4金相组织及晶粒度检查

a）管件管体和焊缝横向截面上的金相试样应进行低倍检查，不应存在裂纹或超过原材料及焊缝标准规定的其他缺陷。

b）对管体横向截面靠近内外表面、壁厚中心的夹杂物等级和晶粒度进行检查，钢中A,B,C,D类非金属夹杂物级别限定如表8.所示（按ASTME45方法A检验）。

管体原始奥氏体晶粒度为GB/T6394-2002规定的6级或更细，检验报告应附有照片。

表8.非金属夹杂物级别限定

A

B

C

D

薄

厚

薄

厚

薄

厚

薄

厚

≤2.5

≤2.5

≤2.5

≤2.5

≤2.5

≤2.5

≤2.5

≤2.5

8.4.5热压三通的无损检测

8.4.6.1热压三通的无损检测应在三通热处理后进行，常用磁粉、超声波检测方法。

8.4.6.2无损检测人员至少应按GB/T9445或其他等效标准进行评定，上次评定合格的检测人员如未从事该项无损检测工作超过12个月，其资质应重新评定。

无损检测应由Ⅰ级、Ⅱ级或Ⅲ级人员进行。

显示结果的评定应在Ⅱ级、Ⅲ级人员的监督下由Ⅰ级人员进行，或直接由Ⅱ级、Ⅲ级人员评定。

8.4.6.3磁粉检测：

用于磁粉检测的设备，应垂直于钢管表面产生磁场，其强度足以显示出管件表面的裂纹和结疤等缺陷。

应在最终热处理之后，按JB4730-2005的有关规定，进行100%磁粉或渗透检测。

磁粉检测选用A-30/100或C-15/50号标准试片，Ⅰ级合格。

对检测发现的所有缺陷的深度应进行测量，当显示深度大于规定壁厚的6.5%时，缺陷必须进行修磨。

a）灵敏度

A型灵敏度试片用于被检工件表面有效磁场强度和方向、有效检测区以及磁化方法是否正确的测定。

对于管件其灵敏至少应达到A-30/100中档要求。

灵敏度至少每隔半年检验一次。

将灵敏度试片人工缺陷的面朝下，使试片与被检面接触良好，必要时可用透明胶带将其整体贴在被检面上，但人工缺陷处不得贴履。

试验时边磁化边洒磁悬液，以人工缺陷清晰显示来确定磁化规范。

b）磁粉及磁悬液

磁粉（磁粉探伤法采用湿法检测）系用：

中日合资美柯达探伤器材有限公司生产的W-1型磁膏

磁悬液：

使用水磁悬液，每升加10-20g非荧光磁粉。

一般浓度应控制在1.2-2.4ml/100ml的范围内。

c）磁化技术：

磁化时根据试件的磁特性、表面状况、缺陷性质等确定施加磁粉的磁化时期以及需要的磁场方向和磁场强度、然后选定磁化方法、磁化电流种类电流值以及有效探伤范围。

施加磁悬液使用磁悬液喷液器或其它有效方法进行。

磁化方法：

采用连续磁化方法，在通电磁化的同时，施加水磁悬液，持续磁化时间为1-3S，为保证磁化效果至少反复磁化二次，停施磁悬液至少1S后才可停止磁化。

磁轭磁化的间距应控制在50～200mm范围内，检测的有效区域为两极中心连线两侧各50mm的范围内，磁化区域每次应有15mm重叠。

d）检测程序

预处理、磁化、施加磁粉、磁痕的观察、记录、后处理等

e）被检表面的制备

检测面应经外观检查合格，所有影响磁粉探伤的锈蚀、飞溅、油垢和污物都应予以清除，检测表面应平整光滑，其表面粗糙应达检测要求。

若被检表面凹凸不平，致可能遮盖缺陷显示时，应通过磨削来制备。

被检面为焊缝，其两侧100mm范围内不得有松散的锈蚀、氧化皮、飞溅、油污或其它妨碍检测的污物。

去除余高的焊缝，应将余高打磨到与相邻母材平齐。

保留余高的焊缝，如果焊缝表面有咬边，较大的隆起和凹陷等也应进行适当的修磨，并作圆滑过渡，以免影响检验结果的评定。

f）检测时机：

最终热处理后管体、焊缝在修磨合格后进行；以不防碍磁粉探伤。

g）检测部位

每件三通管体外表面，应在回火热处理后采用磁粉探伤检查表面近表面检查裂纹缺陷。

对每件三通的管端坡口面进行分层检查，不允许存在单个长度超过6.4mm或50mm内累计长度超过6.4mm的分层存在，且不允许对缺陷进行补焊修补。

对管件修磨处均应进行磁粉检查。

h）磁痕的评定:

长宽比大于3的缺陷，按线性缺陷处理；长宽比小于等于3的缺陷磁痕，按圆形缺陷处理。

缺陷磁痕的长轴方向与工件轴线或焊缝中心的夹角大于或等于30°时，作为横向缺陷处理，其它按纵向处理。

两个或两个以上缺陷磁痕在同一直线上且间距小于或等于2mm时，按一条缺陷处理，其长度为两缺陷磁痕之和加间距。

必要时可用2-10倍放大镜进行观察，不允许任何裂纹存在。

8.4.6.4超声波检测：

手动超声波检查设备应能连续不间断地检查管件可被检测的管体区域，设备显示缺陷应有足够的灵敏度。

应使用对比标样对检查设备的灵敏度进行校准，至少每班（8h）的开始和中途应校准一次。

缺陷必须进行修磨。

a）仪器和探头

汕头超声仪器厂CTS—26型A型脉冲超声探伤仪

南通市友联智能仪器公司PXUT-350型全数字智能超声波探伤仪

仪器和探头的组合灵敏度应达到所探工件最大声程处的探伤灵敏度时有效灵敏度余量至少为10dB，探伤仪应具有衰减量不小于90dB，垂直方向不应有明显的双峰。

所用仪器应能发现接受的任何纵向和横向缺陷。

探头频率选用2.5MHZ,斜探头的K值选取2.5/2,单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°。

主声束垂直方向不应有明显的双峰。

直探头远场分辨力应大于或等于30dB，斜探头的远场分辨力应大于或等于6dB。

b）试块:

对比标样应取自与被检管件具有相同工艺、相同外径、相同直管段壁厚的管件。

对比标样上沿壁厚方向应钻有1.6mm（或在对比标块内外表面沿周向加工N5刻槽）。

1.6mm直径的钻孔是供设备校准用的，不能理解为设备能检测的最小缺欠尺寸。

若缺欠产生的信号大于或等于对比标样通孔产生回波高度的100%，则认为缺陷。

若缺陷产生的信号为分层缺陷，可采用纵波检测，纵波检测的灵敏度的校准应与被测件具有相同工艺、材料、规格、相同对比试样。

c）检测的一般方法

检测覆盖率:

检测时探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15%。

探头的移动速度:

探头的扫查速度不应超过150mm/s，当采用自动报警装置扫查时，不受此限。

扫查灵敏度至少比基准灵敏度高6dB。

d）耦合剂

采用水作为损伤检测表面的耦合剂。

e）检测面

检测面和检测范围的确定原则应保证检查到工件被检部分的整个体积。

对对接焊缝则应检查到整条焊缝。

检测面应经外观检查合格，每件三通无损检测前，应采用喷砂或打磨的方法去除管件表面的氧化皮，所有影响超声检测的锈蚀、飞溅和污物都应予以清除，并保证其表面粗糙度可满足UT检测要求。

f）校准

设备显示缺陷应有足够的灵敏度，应使用对比标样对检查设备的灵敏度进行校准，校准中应使超声主束垂直对准反射体的轴线，以获得稳定的和最大的反射信号。

g）检测部位及判定：

对每件三通的焊缝全长及管体进行超声波探伤检查，检查方法及验收应符合JB/T4730的有关规定，Ⅰ级合格。

每件管件的直管段距管端100mm长度范围内，应进行纵波手动超声波或业主批准的其它有效超声波方法的分层检查，不允许有尺寸超过19.0mm的分层或夹杂缺陷存在。

采用对比试块ф1.6竖通孔,以ф1.6孔反射波高100%探伤灵敏度,对焊缝和热影响区及其母材横波探伤。

当缺陷产生的信号大于对比试块ф1.6竖通孔产生回波高度的00%则认为是缺欠，该缺欠应修磨。

采用纵波超声探伤检测分层缺陷时,将三通管体本身第一次底波高度调整到满刻度的50%，再提高10dB作为检测灵敏度。

在检测过程中，发现下列三种情况之一者即作为缺陷：

（1）缺陷第一次反射波（F1）波高大于或等于满刻度的50%，即F1≥50%者。

（2）当底面第一次反射波（B1）波高未达到满刻度，此时，缺陷第一次反射波（F1）波高与底面第一次反射波（B1）波高之比大于或等于50%，即B1<100%，而F1/B1≥50%者。

（3）当底面第一次反射波（B1）波高低于满刻度的50%，即B1<50%者

8.4.6.5检查发现的缺陷处修磨应圆滑过渡，修磨后应对修磨部位采用渗透或磁粉方法进行探伤，确认缺欠或缺陷已完全消除

8.4.6.6对所有的焊缝在最终热处理后按JB/T4730的有关规定，进行100％的射线检测和100%的超声检测，射线Ⅱ级合格，超声波检测Ⅰ级合格。

9标志、储运。

9.1每一件管件均用模板喷刷或低应力印模在外壁上按顺序清楚地进行标记。

9.2标志应包括下列事项。

a）尺寸；

b）管件坡口端的公称壁厚；

c）钢级符号；

d）钢材牌号及熔炼批识别码；

e）公司名称或商标；

f）三通编号。

标志形式如图所示

9.3产品制造完毕，表面喷丸除锈并涂刷防锈底漆（离焊接端100mm内不涂刷），面漆随站场其他设备一起涂刷。

9.4三通在车间加工和发货的搬运应采用尼龙吊带或带有软金属（不允许用铜及其合金）的吊勾。

三通的存放应防止变形，破坏和腐蚀，重叠码放层间应用适宜隔离物。

9.5标志符号，根据三通的规格采用适当高度的标准宋体字型，间隔适中。

9.6三通装运为二层时,相邻三通不应有金属与金属的接触，并用草绳分段捆绑至少三圈，或用压缩苇板作为三通运输防磕碰隔离物

10附件（按技术协议及用户要求选择性提供下列资料）

10.1原材料检验报告；

10.2理化性能试验报告；

10.3无损检测报告；

10.4外形尺寸（包括壁厚）的检测报告；

10.5热处理报告；

10.6设计验证试验报告；

10.7由业主指定的其他文件。