管道輸送作為經(jīng)濟(jì)、安全、有效的油氣運(yùn)輸手段，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。X80鋼是近年來發(fā)展起來的一種超低碳、微合金高強(qiáng)鋼，是天然氣輸送上一種性能優(yōu)良的管線鋼材料。近年來我國天然氣需求量大幅度增長(zhǎng)，天然氣輸送用管線鋼從較低等級(jí)的X60迅速提高到X80，對(duì)X80鋼的需求和應(yīng)用迅速擴(kuò)大。與此相關(guān)，如何保證和改善X80鋼管道焊接的質(zhì)量也引起人們重視。
針對(duì)X80鋼的性能和成分，國內(nèi)研究出了X80鋼的焊接工藝：
1、采用堿性焊條手工焊根焊+自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊填充、蓋面工藝；
2、采用半自動(dòng)焊根焊+自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊填充、蓋面工藝；
3、采用全自動(dòng)焊工藝。三種方法中全自動(dòng)焊工藝施工效率最高。
中石化河南油建工程公司與中石化河南油田分公司通過對(duì)規(guī)格為Ф1016mm*18.4mm的X80鋼直縫鋼管采用短弧控制技術(shù)（RMD）根焊下向焊和全自動(dòng)上向焊填充、蓋面焊工藝的研究，確定了焊接工藝基本參數(shù)，形成了一套合理的焊接工藝，焊接質(zhì)量完全合格。他們的工作，明確了X80鋼焊接中的注意事項(xiàng)，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供了技術(shù)保證。
一、坡口設(shè)計(jì)
開坡口的目的是為了保證焊透和提高工件連接強(qiáng)度，合理調(diào)節(jié)焊縫金屬中母材金屬所占的比例。由于填充金屬中有益合金元素含量較高，坡口的設(shè)計(jì)增加了焊縫中填充金屬的比例，有利于改善焊接質(zhì)量。留鈍邊是為了防止燒穿，留根部間隙是為了保證焊透。根據(jù)西氣東輸?shù)慕?jīng)驗(yàn)，坡口形式采用V型，單邊坡口角度為22.5°-23.5°，對(duì)口間隙為2.4-4.0mm，鈍邊為0.8-2.4mm。
二、嚴(yán)格管件清理
焊接前應(yīng)將坡口內(nèi)外兩側(cè)25mm范圍內(nèi)的鐵銹、水分、油污等清理干凈，打磨出金屬光澤，并將管端10mm范圍內(nèi)的螺旋焊縫或直縫余高打磨平滑，以保證焊縫的圓滑過渡。每一層焊接完成后應(yīng)立即進(jìn)行清理，確定無雜質(zhì)、無缺陷后方可進(jìn)行下一層焊道的焊接。
三、采用對(duì)口器
選用內(nèi)對(duì)口器對(duì)管口進(jìn)行組對(duì)，采用厚度為2.0-3.5mm的鐵片對(duì)對(duì)口間隙進(jìn)行控制，相鄰管段的管螺旋焊縫在對(duì)口處錯(cuò)開的距離要不小于100mm；組對(duì)完成后，焊前將坡口兩側(cè)50mm內(nèi)按要求預(yù)熱100~200°后方可進(jìn)行下一步的焊接操作。為防止焊接過程中出現(xiàn)裂紋，對(duì)口器要在根道完全焊接完畢后才能撤除。
四、嚴(yán)格控制溫度
焊接過程中必須嚴(yán)格控制預(yù)熱溫度和層間溫度。為了防止熱影響區(qū)產(chǎn)生淬硬組織導(dǎo)致冷裂紋，層與層之間的焊接不應(yīng)相隔太久，在距管口25mm處的圓周上均勻測(cè)溫。當(dāng)環(huán)境溫度低于5°時(shí)，焊接作業(yè)須在防風(fēng)棚內(nèi)進(jìn)行，并采用保溫措施。在焊接過程中，如果焊口溫度冷卻至焊接工藝要求的最低焊接溫度以下時(shí)，應(yīng)對(duì)焊口重新加熱。
對(duì)焊接結(jié)果的檢測(cè)表明，試樣的抗拉強(qiáng)度均高于X80鋼的抗拉強(qiáng)度要求(620MPa)，且均斷于母材，斷裂類型為延性斷裂；彎曲試驗(yàn)和刻槽錘斷試驗(yàn)全部合格;沖擊功平均值均大于80J。