“面對復(fù)雜的經(jīng)營環(huán)境和市場形勢，遼寧厚壁無縫鋼管鋼鐵行業(yè)在以習(xí)近平同志為核心的黨中央的堅強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，堅持貫徹新發(fā)展理念，理性判斷市場形勢，積極適應(yīng)市場變化，多措并舉降本增效，行業(yè)運行總體保持相對平穩(wěn)，為穩(wěn)定國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和滿足市場需求發(fā)揮了重要作用。”2月13日，在中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會第六屆會員大會第五次會議上，鋼協(xié)黨委書記、執(zhí)行會長何文波向大會報告了2022年行業(yè)運行情況和重點工作進(jìn)展，遼寧厚壁無縫鋼管并分析探討了行業(yè)當(dāng)前面臨的形勢和后期重點工作任務(wù)。2022年對鋼鐵行業(yè)是極具挑戰(zhàn)的一年，受國際政治和形勢動蕩以及新冠疫情影響，世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇乏力，遼寧厚壁無縫鋼管國內(nèi)經(jīng)濟(jì)承壓前行，需求收縮、供給沖擊、預(yù)期轉(zhuǎn)弱三重壓力在持續(xù)演化，鋼鐵行業(yè)所處的外部環(huán)境極其嚴(yán)峻。何文波指出，面對下游需求減弱、鋼材價格下降、原燃料成本上升等困難，鋼鐵行業(yè)堅決貫徹黨中央國務(wù)院“穩(wěn)字當(dāng)頭、穩(wěn)中求進(jìn)”的總體部署，堅持“市場判斷要理性、具體措施要現(xiàn)實、整體應(yīng)對要積極”的應(yīng)對方針，狠抓降本增效，嚴(yán)控經(jīng)營風(fēng)險，遼寧厚壁無縫鋼管努力保持市場供需動態(tài)平衡，實現(xiàn)了行業(yè)運行總體平穩(wěn)，具體表現(xiàn)在以下七個方面：一是鋼鐵產(chǎn)量同比下降，消費強(qiáng)度有所減弱。2022年，我國粗鋼產(chǎn)量10.13億噸，同比下降2.1％，連續(xù)第二年下降。房地產(chǎn)行業(yè)各項指標(biāo)持續(xù)下降，機(jī)械、汽車行業(yè)總體保持增長但增幅較小，遼寧厚壁無縫鋼管船舶行業(yè)三大造船指標(biāo)一升兩降，主要用鋼行業(yè)鋼材消費強(qiáng)度下降，全年折合粗鋼表觀消費量9.60億噸，同比下降3.4％。市場需求不及預(yù)期，鋼鐵企業(yè)為適應(yīng)市場變化主動把控生產(chǎn)節(jié)奏、調(diào)整品種結(jié)構(gòu)，在實現(xiàn)供需平衡方面做出了努力，取得了一定效果。二是全球鋼鐵市場低迷，中國之外粗鋼產(chǎn)量降幅大于中國。2022年，全球（64個和地區(qū)）粗鋼產(chǎn)量為18.315億噸，同比下降4.3％，中國占全球（64個和地區(qū)）鋼產(chǎn)量的比重為55.3％。除中國大陸外，其他粗鋼產(chǎn)量為8.185億噸，同比下降6.9％。全球粗鋼產(chǎn)量排名前10的中，印度和伊朗粗鋼產(chǎn)量分別同比增長5.5％和8.0％，其他同比均出現(xiàn)下降。三是鋼材出口同比基本持平，進(jìn)口出現(xiàn)明顯下降。2022年，我國累計出口鋼材6732萬噸，同比增長0.9％；累計進(jìn)口鋼材1057萬噸，同比下降25.9％，遼寧厚壁無縫鋼管為1993年以來鋼材進(jìn)口的水平。受國際市場價格較高拉動，我國鋼材進(jìn)出口價格均同比上漲，其中出口均價為1434美元/噸，同比上漲17.7％；進(jìn)口均價為1617美元/噸，同比上漲23.2％。四是鋼材價格由升轉(zhuǎn)降，燃料成本明顯上升。2022年，CSPI中國鋼材價格綜合指數(shù)年度平均值為122.78點，同比下降13.55％，總體震蕩下行，年末出現(xiàn)企穩(wěn)回升態(tài)勢。其中，長材價格指數(shù)平均值為128.33點，同比下降12.01％；板材價格指數(shù)平均值為121.40點，同比下降14.18％。受全球通脹壓力上升、國際大宗商品價格波動加劇影響，鋼鐵生產(chǎn)用燃料價格快速上漲。鋼協(xié)對標(biāo)挖潛統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，2022年，對標(biāo)鋼鐵企業(yè)進(jìn)口鐵礦石（粉礦）采購成本同比下降24.16％，煉焦煤采購成本同比上升24.91％，對鋼鐵企業(yè)降本增效形成較大壓力。在此條件下，各鋼鐵企業(yè)大力開展降本增效活動，制造成本有所下降，全年對標(biāo)鋼鐵企業(yè)煉鋼生鐵成本下降4.63％。遼寧厚壁無縫鋼管五是企業(yè)效益同比下降，資產(chǎn)負(fù)債率略有提高。2022年，重點統(tǒng)計會員鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)營業(yè)收入65875億元，同比下降6.35％；實現(xiàn)利潤總額982億元，同比下降72.27％；2022年末資產(chǎn)負(fù)債率為61.73％，同比上升0.53個百分點。六是固定資產(chǎn)投資結(jié)構(gòu)繼續(xù)優(yōu)化，研發(fā)費用支出繼續(xù)增加。2022年，重點統(tǒng)計會員鋼鐵企業(yè)完成固定資產(chǎn)投資額1273.62億元，同比略有降低（-0.21％）。從投資結(jié)構(gòu)看，新建產(chǎn)能投資為146.82億元，同比下降29.05％，占比11.5％；節(jié)能、環(huán)保類投資371.44億元，同比增長11.95％，占比29.2％；改進(jìn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加新產(chǎn)品類投資397.35億元，同比增長13.96％，占比31.2％。2022年，重點統(tǒng)計會員鋼鐵企業(yè)研發(fā)費用1197億元，遼寧厚壁無縫鋼管同比增長5.38％，占營業(yè)收入的比重提高至1.82％。七是各項環(huán)保指標(biāo)繼續(xù)改善，遼寧厚壁無縫鋼管單位能耗指標(biāo)略有增加。隨著超低排放工程的持續(xù)推進(jìn)，重點統(tǒng)計會員鋼鐵企業(yè)不斷加大環(huán)保投入，各項環(huán)保指標(biāo)持續(xù)改善。2022年，重點統(tǒng)計會員鋼鐵企業(yè)噸鋼耗新水2.44立方米，同比下降0.65％；噸鋼二氧化硫排放量為0.24千克，同比下降19.82％；噸鋼顆粒物排放量為0.28千克，同比下降18.26％；噸鋼氮氧化物排放量為0.46千克，同比下降12.42％。由于鋼鐵需求下降、整體產(chǎn)能利用率有所降低，噸鋼綜合能耗同比略有增長。2022年，重點統(tǒng)計會員鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗為551.36千克標(biāo)煤，同比增長0.23％。

遼寧15CrMoG無縫鋼管可回收，符合環(huán)保、節(jié)能、節(jié)約資源的戰(zhàn)略，政策鼓勵擴(kuò)大15CrMoG無縫鋼管的應(yīng)用領(lǐng)域。 我國15CrMoG無縫鋼管消費量占鋼材總量的比重僅為發(fā)達(dá)的一半，15CrMoG無縫鋼管使用領(lǐng)域擴(kuò)大為行業(yè)發(fā)展提供更廣闊的空間。針對15CrMoG鋼的焊接性的工作特點，根據(jù)以往的經(jīng)驗，參照國外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進(jìn)行焊接試驗。方案Ⅰ：焊接預(yù)熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E8018-B2焊條，遼寧15CrMoG無縫鋼管焊條電弧焊蓋面，焊后進(jìn)行局部熱處理。方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進(jìn)行熱處理。焊絲和焊條的化學(xué)成分及力學(xué)性能見表1。焊后熱處理采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應(yīng)進(jìn)行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為：升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器（1146×310）包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，遼寧15CrMoG無縫鋼管溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動控溫儀。焊接工藝評定試驗結(jié)果試驗方案 拉伸試驗 彎曲試驗 沖擊韌性試驗aky（J/cm2）抗拉強(qiáng)度δb/Mpa 斷裂部位 彎曲角度 面彎 背彎 焊縫 熔合線 熱影響區(qū)(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焊接工藝2.1 焊接材料針對15CrMo鋼的焊接性及現(xiàn)場高壓管道的工作特點，根據(jù)以往的經(jīng)驗，參照國外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進(jìn)行焊接試驗。方案Ⅰ：焊接預(yù)熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E8018-B2焊條，焊條電弧焊蓋面，焊后進(jìn)行局部熱處理。方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進(jìn)行熱處理。焊絲和焊條的化學(xué)成分及力學(xué)性能見表1。遼寧15CrMoG無縫鋼管表1 焊接材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能型號 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 焊前準(zhǔn)備試件采用15CrMoG無縫鋼管,規(guī)格為φ325×25，坡口型式及尺寸見圖1。焊前用角向磨光機(jī)將坡口內(nèi)外及坡口邊緣50mm范圍內(nèi)打磨至露出金屬光澤，然后用丙酮清洗干凈。試件為水平固定位置，對口間隙為4mm，采用手工鎢極氬弧焊沿園周均勻點焊六處，每處點固長度應(yīng)不小于20mm。焊條按表2的規(guī)范進(jìn)行烘烤。表2 焊條烘烤規(guī)范焊條型號 烘烤溫度 保溫時間E8018-B2 300 ℃ 2hE309Mo-16 150 ℃ 1.5h2.3 焊接工藝參數(shù)按方案Ⅰ焊前需進(jìn)行預(yù)熱，根據(jù)Tto-Bessyo等人提出的計算預(yù)熱溫度公式：To＝350√[C]-0.25（℃） 式中，To——預(yù)熱溫度，℃。[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——成分碳當(dāng)量；[C]p——尺寸碳當(dāng)量； S——試件厚度（本文中S＝25mm）；[C]x＝C （Mn Cr）/9 7/90Mo＝0.361[C]p＝0.045 則To＝138℃因此預(yù)熱溫度選為150℃。采用氧-乙炔遼寧15CrMoG無縫鋼管焰對試件進(jìn)行加溫，先用測溫筆粗略判斷試件表面的的溫度（以筆跡顏色變化快慢進(jìn)行估計），用半導(dǎo)體點溫計測定，測量點至少應(yīng)選擇三點，以保證試件整體均達(dá)到所要求的預(yù)熱溫度。焊接時，層采用手工鎢極氬弧焊打底，為避免仰焊處焊縫背面產(chǎn)生凹陷，送絲時采用內(nèi)填絲法，即焊絲通過對口間隙從管內(nèi)送入。其余各層采用焊條電弧焊，共焊6層，每個焊層一條焊道。方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工藝參數(shù)見表3、4。按方案Ⅰ焊表3 方案Ⅰ的焊接工藝參數(shù)焊道名稱遼寧15CrMoG無縫鋼管 焊接方法 焊接材料 焊材規(guī)格/mm 焊接電流/A 電弧電壓/V 預(yù)熱及層間溫度 熱處理規(guī)范打底層 鎢板氬弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12填充層 焊條電弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25150℃ 715。×75min蓋面層 焊條電弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25表4 方案Ⅱ的焊接工藝參數(shù)焊道名稱 焊接方法 焊接材料 焊材規(guī)格/mm 焊接電流/A 電弧電壓/V 預(yù)熱及層間溫度 熱處理規(guī)范打底層 鎢板氬弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12填充層 焊條電弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24 / /蓋面層 焊條電弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24接時遼寧15CrMoG無縫鋼管，層間溫度應(yīng)不低于150℃，為防止中斷焊接而引起試件的降溫，施焊時應(yīng)由二名焊工交替操作，焊后應(yīng)立即采取保溫緩冷措施。2.4 焊后熱處理采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應(yīng)進(jìn)行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為：升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器（1146×310）包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動控溫儀。3 焊接工藝評定試驗試件焊后按JB4730-94《壓力容器無損檢測》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的超聲波探傷檢驗，焊縫Ⅰ級合格。按JB4708《鋼制壓力容器焊接工藝評定》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接工藝評定試驗。評定結(jié)果見表5。表5 焊接工藝評定試驗結(jié)果試驗方案 拉伸試驗 彎曲試驗 沖擊韌性試驗aky（J/cm2）抗拉強(qiáng)度δb/Mpa 斷裂部位 彎曲角度 面彎 背彎 焊縫 熔合線 熱影響區(qū)(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從拉伸試驗結(jié)果可知，兩種方案的拉伸試樣全部斷在母材，說明焊縫的抗拉強(qiáng)度高于母材；彎曲試驗全部合格，遼寧15CrMoG無縫鋼管說明焊縫的塑性較好。根據(jù)表5中的沖擊韌性試驗結(jié)果可知，方案Ⅰ的沖擊韌性明顯高于方案Ⅱ，證明方案Ⅰ的焊后熱處理規(guī)范比較理想，高溫回火不僅達(dá)到了改善接頭組織和性能目的，而且使韌性與強(qiáng)度配合適當(dāng)。從室溫機(jī)械性能結(jié)果可知，所的兩種焊接工藝方案均可用于現(xiàn)場施工。方案Ⅰ采用了與母材成分接近的焊條，焊縫性能同母材匹配，焊縫應(yīng)具有較高的熱強(qiáng)性，焊縫在高溫下長期使用不易破壞。難點是焊后熱處理規(guī)范較為嚴(yán)格，遼寧15CrMoG無縫鋼管回火溫度和保溫時間及加熱和冷卻速度控制不當(dāng)反而會引起焊縫性能下降。方案Ⅱ采用了奧氏體不銹鋼焊條施焊，雖然可以省去焊后熱處理，但由于焊縫與母材膨脹系數(shù)不同，長期高溫工作時可發(fā)生碳的擴(kuò)散遷移現(xiàn)象，容易導(dǎo)致焊縫在熔合區(qū)發(fā)生破壞。因此，從使用可靠性考慮，現(xiàn)場采用方案Ⅰ施焊更為穩(wěn)妥。4 結(jié)論15CrMo鋼厚壁高壓管的焊接采用兩種焊接方案均為可行。為了保證焊縫性能同母材匹配且具有較高的熱強(qiáng)性，采用方案Ⅰ效果更佳，關(guān)鍵是要嚴(yán)格控制焊后熱處理工藝。方案Ⅱ雖可省去焊后熱處理，但焊縫在高溫下發(fā)生碳的遷移擴(kuò)散而導(dǎo)致焊縫破壞的可能性不容忽視，因此，只有在焊后無法進(jìn)行熱處理時才慎重采用。