一种直缝电阻焊石油套管用钢的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种直缝电阻焊石油套管用钢的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：1）熔炼；经过连铸成250mm厚的板坯；然后再加热至1160-1180℃；进行粗轧，开轧温度1110-1130℃，终轧温度为960-980℃；然后进行精轧，开轧温度930-950℃，终轧温度为810-830℃；精轧后喷水冷却，冷却速度为20-30℃/s；然后卷取，卷取温度580-620℃；2）用热轧板卷生产直缝电阻焊接钢管，焊接速度为15-25m/min；3）对焊接钢管进行整体正火，正火温度1020-1040℃。
【专利说明】一种直缝电阻焊石油套管用钢的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢铁冶金【技术领域】，尤其涉及一种直缝电阻焊石油套管用钢的制备方法。
【背景技术】
[0002]采用直缝电阻焊方法生产石油套管具有生产效率高的特点；由于电阻焊接所用的热轧板卷依靠控制轧制方法生产，具有高的壁厚精度，如果制管工艺得当，钢管的几何尺寸精度也很好；加之焊接技术发展及无损检测技术进步，使直缝电阻焊管的质量有了很大提高，其高成材率也显示出其良好的经济性。但是，直缝电阻焊石油套管在使用中的质量事故时有发生，主要表现为螺纹粘扣、焊缝存在粗大组织缺陷、焊缝存在氧化物夹杂、甚至存在裂纹，严重时会导致爆裂。
[0003]二十世纪八十年代以来，为了降低钻完井成本，我国石油行业开展了用进口直缝电阻焊套管部分替代无缝套管的研究和推广应用工作，取得了良好的成效。随着国内直缝电阻焊接生产线的引进，国产直缝电阻焊石油套管开始生产和应用，降低了油田勘探开发成本。但是，国产石油套管生产厂家繁多，产品质量参差不齐，时而发生质量事故，其技术完整性还有待提闻。
[0004]CN101798654A公开了一种直缝电阻焊石油套管用钢的制备方法，其材料的(各组分)质量百分比如下:c:0.15 ~0.28% ;Mn:1.0 ~1.6% ；S1:0.2 ~0.4% ；A1:0.02 ~.0.06% ；P≤ 0.01% ；S ≤0.005%, N ≤ 0.008%, Ca0.001 ~0.005%，余量为 Fe ;在此基础上还可添加质量百分比Nb:0.03~0.10 % ；T1:0.02~0.06 % ；V:0.03~0.10 %中的一种或两种以上的合金元素；还可添加微量的Cu:0.15~0.25%，N1:0.15~0.25%，Mo:
.0.16~0.3%,Cr:0.1~0.2%,B:0.001~0.005%合金元素。虽然其相比于现有技术有一定的改进和提高，但该钢的耐腐蚀性能仍不能满足实际应用的需要。因此，有必要进一步改进其性能。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种直缝电阻焊石油套管用钢的制备方法，该方法通过调整化学成分，在保持套管用钢的焊接性能的情况下，提高套管的腐蚀性能。
[0006]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]—种直缝电阻焊石油套管用钢的制备方法，该钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成:c:0.06-0.08 %, Mn:1.4-1.6 %, S1:0.2-0.4 %, Al:0.02-0.06 %，P≤0.01%, S ≤ 0.005%,n≤0.008%, Cu 0.4-0.6%, Nb:0.3-0.5%, V:0.4-0.6%, Ni:
.1.3-1.5%, Cr:2.2-2.4%, B:0.001-0.005%，余量为Fe ;所述的制备方法包括如下步骤:
[0008]1)采用转炉熔炼，炉外精炼，真空脱气；经过连铸成250mm厚的板坯；然后再加热至1160-1180°C ;进行粗轧，开轧温度1110-1130°C，终轧温度为960_980°C ;然后进行精轧，开轧温度930-950°C，终轧温度为810-830°C ;精轧后喷水冷却，冷却速度为20_30°C /s ;然后卷取，卷取温度580-620°C ；
[0009]2)用热轧板卷生产直缝电阻焊接钢管:热轧板卷拆卷、矫平，铣边，精确控制带钢宽度和板边垂直度，采用排辊成型控制板边波形；调整焊接电流、电压参数；以产生60-80°的焊缝金属流动上升角为目标控制焊缝的挤压量；开口角控制在3-6°，焊接速度为15-25m/min ;焊接成直缝钢管；
[0010]3)对焊接钢管进行整体正火，正火温度1020-1040°c。
[0011]本发明的有益效果:
[0012]本发明通过调整化学成分，降低碳的含量以改善焊接性能和耐腐蚀性能，并且适当的添加铜含量并调整铬含量以改善套管的耐腐蚀性能。此外,本发明中的各合金元素协同作用，以达到协同作用效果，使得套管的综合性能优异，其力学性能为:屈服强度≤800MPa，抗拉强度≤920Mpa，延伸率≤20 %，室温横向全尺寸V型缺口 Charpy冲击能≤ 48J。
【具体实施方式】
[0013]实施例一
[0014]一种直缝电阻焊石油套管用钢的制备方法，该钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成:c:0.06%, Mn:1.6%, S1:0.2%，Al:0.06%，P ≤ 0.01 %，S ≤ 0.005%,N ≤ 0.008%, Cu 0.4%, Nb:0.5%, V:0.4%, Ni:1.5%, Cr:2.2%, B:0.005%，余量为 Fe ；所述的制备方法包括如下步骤:
[0015]I)采用转炉熔炼，炉外精炼，真空脱气；经过连铸成250mm厚的板坯；然后再加热至1160°C;进行粗轧，开轧温度1130°C，终轧温度为960°C;然后进行精轧，开轧温度950°C，终轧温度为810°C ;精轧后喷水冷却，冷却速度为30°C /s ;然后卷取，卷取温度580°C ；
[0016]2)用热轧板卷生产直缝电阻焊接钢管:热轧板卷拆卷、矫平，铣边，精确控制带钢宽度和板边垂直度，采用排辊成型控制板边波形；调整焊接电流、电压参数；以产生60°的焊缝金属流动上升角为目标控制焊缝的挤压量；开口角控制在6°，焊接速度为15m/min ；焊接成直缝钢管；
[0017]3)对焊接钢管进行整体正火，正火温度1020°C。
[0018]实施例二
[0019]一种直缝电阻焊石油套管用钢的制备方法，该钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成:c:0.08%, Mn:1.4%, S1:0.4%, Al:0.02%, P ^ 0.01 %, S ^ 0.005%,
0.008%, Cu 0.6%, Nb:0.3%, V:0.6%, Ni:1.3%, Cr:2.4%, B:0.001%，余量为 Fe ；所述的制备方法包括如下步骤:
[0020]1)采用转炉熔炼，炉外精炼，真空脱气；经过连铸成250mm厚的板坯；然后再加热至1180°C;进行粗轧，开轧温度1110°C，终轧温度为980°C ;然后进行精轧，开轧温度930°C，终轧温度为830°C ;精轧后喷水冷却，冷却速度为20°C /s ;然后卷取，卷取温度620°C ；
[0021]2)用热轧板卷生产直缝电阻焊接钢管:热轧板卷拆卷、矫平，铣边，精确控制带钢宽度和板边垂直度，采用排辊成型控制板边波形；调整焊接电流、电压参数；以产生80°的焊缝金属流动上升角为目标控制焊缝的挤压量；开口角控制在3°，焊接速度为25m/min ；焊接成直缝钢管；[0022]3)对焊接钢管进行整体正火，正火温度1040°C。
[0023]实施例三
[0024]一种直缝电阻焊石油套管用钢的制备方法，该钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成:c:0.07%, Mn:1.5%, Si:0.3%, Al:0.04%, P ≤0.01 %, S≤ 0.005%,
0.008%, Cu 0.5%, Nb:0.4%, V:0.5%, Ni:1.4%, Cr:2.3%, B:0.003%，余量为 Fe ；所述的制备方法包括如下步骤:
[0025]1)采用转炉熔炼，炉外精炼，真空脱气；经过连铸成250mm厚的板坯；然后再加热至1170°C;进行粗轧，开轧温度1120°C，终轧温度为970°C ;然后进行精轧，开轧温度940°C，终轧温度为820°C ;精轧后喷水冷却，冷却速度为25°C /s ;然后卷取，卷取温度600°C ；
[0026]2)用热轧板卷生产直缝电阻焊接钢管:热轧板卷拆卷、矫平，铣边，精确控制带钢宽度和板边垂直度，采用排辊成型控制板边波形；调整焊接电流、电压参数；以产生70°的焊缝金属流动上升角为目标控制焊缝的挤压量；开口角控制在5°，焊接速度为20m/min ；焊接成直缝钢管；
[0027]3)对焊接钢管进行整体正火，正火温度1030°C。
【权利要求】
1.一种直缝电阻焊石油套管用钢的制备方法，其特征在于，该钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成:c:0.06-0.08%,Mn:1.4-1.6%, S1:0.2-0.4%,Al:0.02-0.06%,P^0.01%, S ^ 0.005%, N ^ 0.008%, Cu 0.4-0.6%, Nb:0.3-0.5%, V:0.4-0.6%, Ni:1.3-1.5%, Cr:2.2-2.4%, B:0.001-0.005%，余量为Fe ;所述的制备方法包括如下步骤: O采用转炉熔炼，炉外精炼，真空脱气；经过连铸成250mm厚的板坯；然后再加热至1160-1180°C ;进行粗轧，开轧温度1110-1130°C，终轧温度为960-980°C ;然后进行精轧，开轧温度930-950°C，终轧温度为810-830°C ;精轧后喷水冷却，冷却速度为20_30°C /s ;然后卷取，卷取温度580-620°C ； 2)用热轧板卷生产直缝电阻焊接钢管:热轧板卷拆卷、矫平，铣边，精确控制带钢宽度和板边垂直度，采用排辊成型控制板边波形；调整焊接电流、电压参数；以产生60-80°的焊缝金属流动上升角为目标控制焊缝的挤压量；开口角控制在3-6°，焊接速度为15-25m/min ;焊接成直缝钢管； 3)对焊接钢管进行整体正火，正`火温度1020-1040°C。
【文档编号】C22C38/54GK103789690SQ201210433911
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年11月2日 优先权日:2012年11月2日
【发明者】谈祁祥 申请人:无锡市金荡机械厂