专利名称：一种x80钢耐低温弯管及其制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种弯管及其制造工艺，尤其是一种X80钢耐低温弯管及其制造工艺。
背景技术：
随着高寒地带的石油、天然气等资源的开发，各种输油、输气管线陆续开工，对输送钢管的要求也不断提高。通过调研我们发现，西气东输二线管道工程、中俄原油管道工程等，最低气温可达-45 °C，许多油气管道需裸露在寒冷的外部环境下服役。今后，在高寒地区将建设大量的管线，对低温弯管的需求潜力巨大。因此，开发低温弯管，具有非常广阔的市场应用前景。目前国内管线钢弯管大部分在-35V以上环境温度下使用，而在低于_35°C的环境温度下，弯管的力学性能，尤其是弯管管体焊缝及热区的韧性明显下降。中国发明专利 (专利号ZL 200710185348. 2)公开了一种X80钢弯管及其弯制工艺，其性能达到强度大于 555MPa，但耐低温性能难以达到西气东输对管线的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供具有屈服强度和抗拉强度大、耐低温性能好等优点的一种X80钢耐低温弯管及其制造工艺。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是
所述 X80 钢的重量百分比组成为:C 0. 05-0. 10%、Si 0. 10-0. 30%、Mn 1. 2-1. 9%、 P 彡 0. 020%、S 彡 0. 010%、Al 彡 0. 05%、Ni 0. 25-1. 0%、Cr 0. 1-0. 40%、Cu 0. 1-0. 30%、V 0. 03-0. 1%、Nb 0. 05-0. 1%、Mo 0. 1-0. 40%、Ti 0. 01-0. 03%、B 彡 0. 0005%、余量为 Fe ；控制碳当量 Ceq 0. 39-0. 50%，7令裂系数 Pcm 0. 15-0. 25%。所述的X80钢耐低温弯管的管径为406 1422mm、壁厚为10 40mm、曲率半径为 2 14. 2mο所述X80钢耐低温弯管的制造工艺，在于采用X80钢控轧钢板制造钢管，用感应加热弯曲工艺，感应加热温度为1000 1200°C，弯制速度20 SOmm/min，钢管加热弯制后，迅速喷水冷却，冷却速度不小于15°C /s。弯管成型后进行整体回火热处理，回火温度 500-650°C，保温时间为 60-90min。本发明X80钢的成分中，C及合金元素如Mn、Mo、Ni、Cu、Nb等的总合金含量按碳当量Ceq必须大于0. 39%，其中C含量必须大于0. 5%，保证弯管材料具有高的淬透性，从而保证弯制冷却后获得贝氏体组织或贝氏体+马氏体组织。为了保证弯管管体、焊缝及热影响区均具有较高的耐低温冲击性能，所以适当提高M含量，降低钢的低温脆化转变温度， 其M含量不能低于0. 1。但由于弯管在实际施工时，还需要与管线钢管进行对接焊接，其可焊性也是应该重视的关键问题，因此，其总合金含量按碳当量Ceq必须小于0. 50%，其中 C含量必须小于0. 10%, Ni含量必须不大于1. 0%。
X80钢弯管采用感应加热弯曲工艺，感应加热弯曲温度需控制1000 1200°C范围内，当温度过高时，奥氏体晶粒会迅速长大，导致淬火后得到的贝氏体组织晶粒粗大，降低弯管的低温冲击韧性。当温度过低时，会导致弯管管体壁厚中心烧不透，使壁厚中心强度降低，降低弯管管体的强度。弯制速度随壁厚的增加而降低，既增加厚壁钢管的加热时间，以保证其完全烧透。 冷却速度是影响最终性能的关键因素，应控制在不小于15°C /s，以保证获得贝氏体组织或贝氏体+马氏体组织。采用上述技术方案所产生的有益效果在于
1.克服了普通X80钢所制弯管在-40至-45°c环境下，弯管管体与焊缝性能降低，尤其是弯管焊缝与热影响区的低温冲击韧性，不能满足低温环境下的现场使用要求的缺点。2.本发明所制弯管屈服强度大于555Mpa，抗拉强度大于625Mpa，_45°C弯管管体低温冲击韧性平均值大于90J，焊缝及热影响区的低温冲击韧性平均值大于75J，完全满足 X80弯管的技术要求，为适合高寒地带石油、天然气输送管道用的X80钢及弯管。3.弯管具有高的淬透性，从而保证弯制冷却后获得贝氏体组织或贝氏体+马氏体组织。
具体实施例方式实施例1
由表1所示化学成分的X80控扎钢板，采用直缝埋弧焊制成F1016 X 32mm的钢管，在弯管机上制成曲率半径为6096mm弯管。
表1 X80钢化学成分表(余量为!^e)
权利要求
1.一种X80钢耐低温弯管，由X80钢制成，其特征在于所述X80钢的重量百分比组成为C 0. 05-0. 10%,Si 0. 10-0. 30%,Mn 1. 2-1. 9%、P 彡 0. 020%, S 彡 0. 010%、A1 彡 0. 05%,Ni 0. 25-1. 00%、Cr 0. 1-0. 40%、Cu 0. 10-0. 30%、V 0. 03-0. 1%、Nb 0. 05-0. 1%、Mo 0. 1-0. 40%、 Ti 0. 01-0. 03%、B ( 0. 0005%、余量为 Fe ；控制 Ceq 0. 39-0. 50%, Pcm 0. 15-0. 25%。
2.根据权利要求1所述的一种X80钢耐低温弯管，其特征在于所述的X80钢弯管的管径为406-1422mm，壁厚为10_40mm，曲率半径为2-14. 2m。
3.根据权利要求1或2所述的一种X80钢耐低温弯管的制造工艺，其特征在于采用 X80钢控轧钢板制造钢管，用感应加热弯曲工艺，感应加热温度为1000 1200°C，弯制速度20 SOmm/min，钢管加热弯制后迅速喷水冷却，冷却速度不小于15°C /s，弯管成型后进行整体回火热处理，回火温度500-650°C，保温时间60-90min。
全文摘要
本发明公开了一种X80钢耐低温弯管及其制造工艺，所述X80钢的重量组成为C0.05-0.10%、Si0.10-0.30%、Mn1.2-1.9%、P≤0.020%、S≤0.010%、Al≤0.05%、Ni0.25-1.00%、Cr0.10-0.40%、Cu0.10-0.30%、V0.03-0.1%、Nb0.05-0.1%、Mo0.10-0.40%、Ti0.01-0.03%、B≤0.0005%、余量为Fe；控制Ceq0.39-0.50%、Pcm0.15-0.25%；采用感应加热弯曲工艺，成型后进行整体回火热处理。本发明的弯管屈服强度和抗拉强度大，耐低温性能好，适用于高寒地带石油、天然气输送管道。
文档编号C21D1/42GK102268612SQ20111024576
公开日2011年12月7日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者付彦宏, 姚洪昆, 张海波, 赵志伟, 陈延军, 雷庆, 高奔 申请人:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司, 巨龙钢管有限公司