一种海洋用高可焊、大口径、厚壁高钢级无缝钢管及其制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金领域，设及高钢级无缝管及其制备，尤其是一种海洋用高可焊、大 口径、厚壁高钢级无缝钢管及其制备工艺。
【背景技术】
[0002] 随着海上油气资源勘探与开发的不断深入，海洋用大口径、厚壁、高钢级无缝管的 需求逐渐增加，并且无论是结构用管还是输送管道，都需要采用焊接的方式进行连接，因此 需要材料本身具有较高的可焊性。目前海洋用高钢级无缝钢管的钢级主要包括ABSA/D/E/ FQ56、Q63、Q70 或APIX80、X90、X100 钢级，要求屈服强度> 555MPa，抗拉强度> 625MPa， 0°C/-20°C/-40°C/-60°C试验温度下的冲击功：纵向> 69J，横向> 46J。
[0003] 目前，该类钢管只能通过热处理的方式才能够满足机械性能的要求，而该其中最 为核屯、的工艺是泽火。随着无缝钢管外径和壁厚的增加，钢管比热容显著增加，在相同容积 的水槽中泽火，外径和壁厚的增加会显著降低钢管的泽硬度，沿壁厚方向由外壁到巧部硬 度显著下降。为了弥补该种差异，同时使得钢管达到上述性能要求，通常采用的方法是增加 提高泽透性的合金元素C、Mn、化、Mo、Ni等来进行补偿。虽然该样可W有效提高材料本身 的泽透性，保证厚壁高钢级无缝钢管的性能，但却会导致原材料成本大幅增加和使得材料 本身碳当量显著增加而降低钢管的可焊性。
[0004] 通过检索，发现如下S篇公开专利文献：
[0005] 1、一种巫177.8蝴.19高钢级石油用无缝钢管化化025175154)，该无缝钢管材质 的化学成分按重量％为；C0.27-0. 31、Si0.17-0. 35、Mn1.35-1. 45、P<0.02、S<0.007、 P+S《0. 025、Ni《0. 25、Cr《0. 25、Mo《0. 10、VO. 01-0. 05、Cu《0. 25、Alt> 0. 005。 同时提供一种〇 177. 8蝴.19高钢级石油用无缝钢管的制造方法。
[0006] 2、一种直径为0219.0~0460. 0mm大口径高钢级耐腐蚀无缝钢管的制造方 法（CN101417296)，该方法包括步骤有炼钢、轴管、钢管热处理和加工等工艺，生产直径为 0219. 0~0460. 0mm大口径高钢级耐腐蚀无缝钢管。本方法的效果是解决了P、S等有害 元素对石油专用管耐腐蚀极为不利的影响问题，得到高质量的圆巧，采用0460 =漉限动 巧椿连轴机组PQF轴机结合高端热轴控制技术得到不同尺寸的优质管体，经合理的热处理 技术，控制钢管残余应力技术，得到表面质量和综合性能合格的管线管，其不但具有高强度 和卓越的抗腐蚀性能，而且还具有良好的初性。有益效果是该钢管具有良好的理化性能，管 体尺寸精度高，便于应用和利于长距离输送管道的安全。
[0007] 3、一种直径为0460~720mm大口径高钢级耐腐蚀无缝钢管的制造方法 (CN101921957A)，该方法包括步骤有钢种合理配比、炼钢、热轴、斜轴热扩、钢管热处理和加 工工艺，生产直径为0 460~720mm大口径高钢级耐腐蚀无缝钢管。本方法的效果是解决了 P、S等有害元素对石油专用管耐腐蚀不利的影响，得到高质量低成本的圆巧，经合理的热处 理技术，控制钢管力学性能和管体尺寸，降低残余应力技术，得到表面质量和综合性能合格 的大口径管线管，其不但具有高强度和卓越的抗腐蚀性能，而且还具有良好的初性。该钢管 具有良好的理化性能，管体尺寸精度高，便于应用和利于长距离输送管道的安全，可广泛应 用于含硫化氨的酸性油气田中。
[000引通过技术特征对比，上述=篇公开专利文献与本发明申请无论在元素配比及工艺 上均有较大不同，不会影响本发明申请的新颖性及创造性。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种海洋用高可焊、大口径、厚 壁、高钢级无缝钢管及其制备工艺。
[0010] 本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
[0011] 一种海洋用高可焊、大口径、厚壁、高钢级无缝钢管，其组成元素及其重量百分比 范围分别为：
[001引 C:0.07 ~0. 14%;Si;0. 17 ~0.45%;Mn;0.5 ~1.7%;P《0.015%;S《0.010%; Cu0. 30%;Ni;0. 05 ~0. 50%;Cr0. 80%;Mo0. 50% ;A1 ;0. 005 ~0. 060%;V; 0. 01 ~0. 8%;Nb;0. 01 ~0. 6%;Ti;0. 005 ~0. 030% ;CE《0. 60 ;Pcm《0. 25 ;杂质元 素微量；其余为化。
[0013] 一种海洋用高可焊、大口径、厚壁、高钢级无缝钢管的生产工艺，步骤如下：
[0014] (1)配料冶炼、连铸：按配比将各元素混合并在LF精炼，将LF精炼完后的钢水进行 VD真空除气，并喂入化丝进行巧处理，上连铸平台进行连铸，连铸过程使用末端电磁揽拌；
[0015] 口)检验合格后的定尺连铸巧在环形加热炉内加热，加热炉炉温控制为1250~ 1300°C；
[0016] 樹将加热好的连铸圆管巧或圆形钢锭原料经斜轴穿孔机斜轴穿孔，将实屯、热原料 穿成管状毛管，穿孔温度控制为1200~1250°C，穿孔变形量为> 40% ;
[0017] (4)穿孔后的毛管随后采用皮尔格轴机进行轴制，轴制温度控制在950~1050°C， 钢管轴制变形量为> 40% ;
[0018]脚经皮尔格轴制后的毛管进行回转定径，变形量《5%，终轴温度为800~850°C;
[0019] 做将回转定径后的钢管采用浸入式旋转+内喷的泽火方式进行泽火，泽火温度 900~980°C，回火温度为600~700°C，回火后空冷至室温。
[0020] 而且，步骤(1)中，所述VD真空时间不少于10分钟。
[0021] 而且，步骤(1)中，所述喂入化丝进行巧处理工步中，氣气弱揽拌时间不少于3分 钟。
[002引而且，步骤(1)中，控制五害元素之和要求小于2(K)ppm，成品氮小于12化pm，成品氧 小于30ppm成品氨小于化pm。
[0023] 本发明的优点和积极效果是：
[0024] 1、本发明所设及的无缝钢管采用低碳、低合金成分设计理念，采用特定比例的水 基泽火液和浸入式旋转+内喷的方式来弥补低碳、低合金设计造成的强度损失，使得合金 材料在保证优异的机械性能的基础上具有更高的可焊性，由此可W限制降低用户工程项目 的焊接成本和有效提高产品材料本身的可焊性。
[0025] 2、本发明的工艺通过优化来降低合金设计成本，优化产品的综合性能，由此可W 降低用户工程项目的焊接成本和有效提高材料本身的可靠性，大大提高产品的综合性能指 标，填补该类产品在国内市场的一