管坯对无缝钢管生产具有较大影响，甘肃主要表现为钢的化学成分的稳定及钢的纯净度方面。一般高压管坯通常采用“电炉＋LF＋VD”生产流程，电弧炉主要用于冶炼出合格的粗钢水，LF炉除对钢水进行脱氧、脱硫和温度控制外，重要的任务是调整钢水的化学成分，VD炉主要是净化钢液，保证钢水的纯净度。根据高压锅炉管的应用特点，要求锅炉钢在冶炼控制技术方面，除化学成分要命中目标以外，还要求锅炉钢纯净度要高，S、P有害元素控制要低，特别是S元素要严格控，主要因为S元素是引起原晶界弱化的主要杂质元素，是导致钢蠕变脆化的主要因素。长期以来锅炉管都是采用锻轧管坯制造的，锻轧管坯不仅可以在钢锭上切除缩孔、夹渣等浇钢缺陷，同时也可以通过大的轧制变形消除残留的缺陷。近年来随着冶金工艺装备水平甘肃的大幅度提升，管坯连铸连轧生产工艺以其高效、低耗、优质、低成本优势得到迅速推广，管坯厂为了保证表面质量一般配有钢棒漏磁探伤、超声波相控阵探伤或红外探伤等检测手段，发现缺陷进行表面扒皮等相关配套手段。2热处理工序控制要点在锅炉用无缝钢管生产工序中，热处理是关键工序，热处理对无缝钢管的内在质量及表面质量产生重要影响，对生产合金无缝钢管尤为重要，对电站锅炉用高压锅炉管的持久性能影响较大，稳定的金相组织和良好的内外表面质量代表钢管企业的制造水平。钢管的化学成分确定之后，甘肃终赋予钢管优良力学性能和内在组织的是热处理工艺，ASME标准给出的工艺参数范围较宽，生产企业需现场试验，找出合适的热处理工艺。T22的通常热处理工艺：920℃-940℃正火，保温大于20分钟；720℃-740℃回火，保温2h。甘肃3无损检测的控制一般国内锅炉企业按照GB5310或企业采购规程（订货技术条件）进行采购高压锅炉管，无损检测一般采用涡流及超声波自动探伤，要求钢管逐根进行涡流探伤，涡流探伤方法及验收标准按GB7735较高级控制；钢管逐根进行超声波探伤，探伤方法按GB5777级，所有规格钢管的验收标准应符合L2级的规定；出口管或按照ASME SA-213标准交货的钢管的无损检测按照SA-450进行控制。超声波测厚、斜向伤检测功能开始在国产自动探伤设备配置，将较好地提升国产设备的性能，同时有效地检测钢管内分层缺陷。
甘肃厚壁无缝钢管连续两个月回升。2023年元宵节后首周，建筑钢材成交均值22.86万吨，较去年农历周均同比增加22％，部分钢厂的原料补库意愿较强。此外，节后钢厂复产早于往年同期，甘肃厚壁无缝钢管铁水产量本周继续增加，重回230万吨，终端向成材再向炉料端价格的正向反馈继续进行。在供应端，随着境外矿山年末发运冲量结束，今年来发运量已有所下降，加之南甘肃厚壁无缝钢管半球暴雨天气频繁，对铁矿发运构成影响。截至2月12日，全球周均铁矿石发运量2322万吨，较年初减少28％。在这些基本面因素及市场预期的影响下，铁矿石境内外、甘肃厚壁无缝钢管期现货价格均呈现振荡上涨走势，但不同价格走势存在差异，表现为国内铁矿石期货价格及涨幅低于境外普氏、衍生品和港口现货。具体来看，今年年初至2月17日，国内期货主力合约结算价从850.5元/吨上涨至885元/吨，涨幅4％。而同期，普氏指数从117.0美元/吨上涨至127.3美元/吨甘肃厚壁无缝钢管（折算期货标准品后的价格是1015.3元/吨），涨幅9％；新交所铁矿石期货主力合约从115.1美元/吨上涨至125.7美元/吨（折算价1002.8元/吨），涨幅9％；青岛港PB粉从842元/吨上涨至893元/吨（折算价951.3元/吨），涨幅6％。
一是两级推进机制的建立对促进“基石计划”国内铁矿开发作用显著。甘肃无缝钢管发展改革委先后组织召开了8次会议，会同工业和信息化部、自然资源部、生态环境部、林草局、矿山安监局等单位及相关地方政府定期会商和专题会商，协调解决加快国内重点铁矿项目建设的重大问题，对推动国内铁矿开发起到极大作用。省级铁矿专项工作组落实加快铁矿项目建设工作，甘肃无缝钢管采取有力措施落实相关工作要求，制定完善实施方案，提出了工作目标、主要任务和政策措施，明确了责任部门；切实加快项目前期手续审批，积极促进本地区铁矿项目建设。二是钢铁协会组织行业力量积极配合调研梳理国内重点铁矿项目。钢铁协会积极配合铁矿专项工作组，组织中国冶金矿山企业协会、钢铁企业等单位调研补充国内重点铁矿项目信息，甘肃无缝钢管汇总国内重大铁矿项目并实行“台账式”管理，梳理出55个项目存在的114项需协调解决的问题，形成了项目分类推进表。三是广大钢铁企甘肃无缝钢管业真抓实干促进铁矿项目开工建设。作为实施主体，各有关钢铁企业积极响应，快速行动，加强与相关部门的沟通衔接，甘肃无缝钢管项目审批建设遇到的一些急难事项和困难问题得以有效解决，获得感明显增强。第三，资源整合，兼并重组，钢铁产业集中度进一步提高。2022年，我国钢产量排名前10位的企业（CR10）合计产量为4.34亿吨，占全国钢产量的42.8％，比2021年提升1.36个百分点；排名前20位的企业（CR20）合计产量为5.72亿吨，占全国钢产量的56.5％，比2021年提升1.59个百分点。
甘肃15CrMoG无缝钢管可回收，符合环保、节能、节约资源的战略，政策鼓励扩大15CrMoG无缝钢管的应用领域。 我国15CrMoG无缝钢管消费量占钢材总量的比重仅为发达的一半，15CrMoG无缝钢管使用领域扩大为行业发展提供更广阔的空间。针对15CrMoG钢的焊接性的工作特点，根据以往的经验，参照国外提供的焊接工艺卡，我们选择了两种方案进行焊接试验。方案Ⅰ：焊接预热，采用ER80S-B2L焊丝，T1G焊打底，E8018-B2焊条，甘肃15CrMoG无缝钢管焊条电弧焊盖面，焊后进行局部热处理。方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊丝，T1G焊打底，E309Mo-16焊条，焊条填充电弧焊盖面，焊后不进行热处理。焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。焊后热处理采用方案Ⅰ焊接的试件，焊后应进行局部高温回火处理。热处理的工艺为：升温速度为200℃/h，升到715℃保温1小时15分钟，降温速度100℃/h，降到300℃后空冷。具体采用JL-4型履带式电加热器（1146×310）包绕焊缝，用硅酸铝棉层保温，保温层厚度50mm，甘肃15CrMoG无缝钢管温度控制采用DJK-A型电加热器自动控温仪。焊接工艺评定试验结果试验方案 拉伸试验 弯曲试验 冲击韧性试验aky（J/cm2）抗拉强度δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝 熔合线 热影响区(HAZ)方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.715CrMo焊接工艺2.1 焊接材料针对15CrMo钢的焊接性及现场高压管道的工作特点，根据以往的经验，参照国外提供的焊接工艺卡，我们选择了两种方案进行焊接试验。方案Ⅰ：焊接预热，采用ER80S-B2L焊丝，T1G焊打底，E8018-B2焊条，焊条电弧焊盖面，焊后进行局部热处理。方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊丝，T1G焊打底，E309Mo-16焊条，焊条填充电弧焊盖面，焊后不进行热处理。焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。甘肃15CrMoG无缝钢管表1 焊接材料的化学成分和力学性能型号 C Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ％ER80S-B2L≤0.05 0.70.41.2 ＜0.20.5 ≤0.025 ≤0.025 ≤500 25E8018-B2 0.070.7 0.3 1.1 0.5 ≤0.04 ≤0.03 550 19E309Mo-16≤0.12 0.5～2.5 0.9 22.0～25.0 12.0～14.0 2.0～3.0≤0.025≤0.035 550 252.2 焊前准备试件采用15CrMoG无缝钢管规格为φ325×25，坡口型式及尺寸见图1。焊前用角向磨光机将坡口内外及坡口边缘50mm范围内打磨至露出金属光泽，然后用丙酮清洗干净。试件为水平固定位置，对口间隙为4mm，采用手工钨极氩弧焊沿园周均匀点焊六处，每处点固长度应不小于20mm。焊条按表2的规范进行烘烤。表2 焊条烘烤规范焊条型号 烘烤温度 保温时间E8018-B2 300 ℃ 2hE309Mo-16 150 ℃ 1.5h2.3 焊接工艺参数按方案Ⅰ焊前需进行预热，根据Tto-Bessyo等人提出的计算预热温度公式：To＝350√[C]-0.25（℃） 式中，To——预热温度，℃。[C]＝[C]x [C]p [C]p＝0.005S[C]x[C]x＝C （Mn Cr）/9 Ni/18 7Mo/90 式中，[C]x——成分碳当量；[C]p——尺寸碳当量； S——试件厚度（本文中S＝25mm）；[C]x＝C （Mn Cr）/9 7/90Mo＝0.361[C]p＝0.045 则To＝138℃因此预热温度选为150℃。采用氧-乙炔甘肃15CrMoG无缝钢管焰对试件进行加温，先用测温笔粗略判断试件表面的的温度（以笔迹颜色变化快慢进行估计），用半导体点温计测定，测量点至少应选择三点，以保证试件整体均达到所要求的预热温度。焊接时，层采用手工钨极氩弧焊打底，为避免仰焊处焊缝背面产生凹陷，送丝时采用内填丝法，即焊丝通过对口间隙从管内送入。其余各层采用焊条电弧焊，共焊6层，每个焊层一条焊道。方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工艺参数见表3、4。按方案Ⅰ焊表3 方案Ⅰ的焊接工艺参数焊道名称甘肃15CrMoG无缝钢管 焊接方法 焊接材料 焊材规格/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 预热及层间温度 热处理规范打底层 钨板氩弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12填充层 焊条电弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25150℃ 715。×75min盖面层 焊条电弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25表4 方案Ⅱ的焊接工艺参数焊道名称 焊接方法 焊接材料 焊材规格/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 预热及层间温度 热处理规范打底层 钨板氩弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12填充层 焊条电弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24 / /盖面层 焊条电弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24接时甘肃15CrMoG无缝钢管，层间温度应不低于150℃，为防止中断焊接而引起试件的降温，施焊时应由二名焊工交替操作，焊后应立即采取保温缓冷措施。2.4 焊后热处理采用方案Ⅰ焊接的试件，焊后应进行局部高温回火处理。热处理的工艺为：升温速度为200℃/h，升到715℃保温1小时15分钟，降温速度100℃/h，降到300℃后空冷。具体采用JL-4型履带式电加热器（1146×310）包绕焊缝，用硅酸铝棉层保温，保温层厚度50mm，温度控制采用DJK-A型电加热器自动控温仪。3 焊接工艺评定试验试件焊后按JB4730-94《压力容器无损检测》标准进行的超声波探伤检验，焊缝Ⅰ级合格。按JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》标准进行焊接工艺评定试验。评定结果见表5。表5 焊接工艺评定试验结果试验方案 拉伸试验 弯曲试验 冲击韧性试验aky（J/cm2）抗拉强度δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝 熔合线 热影响区(HAZ)方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.7从拉伸试验结果可知，两种方案的拉伸试样全部断在母材，说明焊缝的抗拉强度高于母材；弯曲试验全部合格，甘肃15CrMoG无缝钢管说明焊缝的塑性较好。根据表5中的冲击韧性试验结果可知，方案Ⅰ的冲击韧性明显高于方案Ⅱ，证明方案Ⅰ的焊后热处理规范比较理想，高温回火不仅达到了改善接头组织和性能目的，而且使韧性与强度配合适当。从室温机械性能结果可知，所推荐的两种焊接工艺方案均可用于现场施工。方案Ⅰ采用了与母材成分接近的焊条，焊缝性能同母材匹配，焊缝应具有较高的热强性，焊缝在高温下长期使用不易破坏。难点是焊后热处理规范较为严格，甘肃15CrMoG无缝钢管回火温度和保温时间及加热和冷却速度控制不当反而会引起焊缝性能下降。方案Ⅱ采用了奥氏体不锈钢焊条施焊，虽然可以省去焊后热处理，但由于焊缝与母材膨胀系数不同，长期高温工作时可发生碳的扩散迁移现象，容易导致焊缝在熔合区发生破坏。因此，从使用可靠性考虑，现场采用方案Ⅰ施焊更为稳妥。4 结论15CrMo钢厚壁高压管的焊接采用两种焊接方案均为可行。为了保证焊缝性能同母材匹配且具有较高的热强性，采用方案Ⅰ效果更佳，关键是要严格控制焊后热处理工艺。方案Ⅱ虽可省去焊后热处理，但焊缝在高温下发生碳的迁移扩散而导致焊缝破坏的可能性不容忽视，因此，只有在焊后无法进行热处理时才慎重采用。