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_2

文档序号:8454309阅读:来源:国知局
个空白。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明M+B+F,晶粒度9. 0500X的金相组织照片;
[0027] 图2为本发明B+F+少量M,晶粒度8. 5500X的金相组织照片。
【具体实施方式】:
[002引下面通过具体实施例对本发明作进一步详述,W下实施例只是描述性的,不是限 定性的,不能W此限定本发明的保护范围。
[0029] 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:
[0030] 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。
[0031] 本发明的合金设计是参考ASTMA517或DNV-0S-B101规范执行的,通常C含量 > 0. 14%、Ni> 0. 40%、Cr> 0. 40%、M〇 > 0. 40%、碳当量(CEIIW) > 0. 65%,因此大大 降低了材料本身的可焊性,增加了后续工艺生产的难度、周期和成本。本发明专利所采用上 述合金成分和碳当量(CEIIW)均远远低于传统设计指标,并通过后续热处理工艺优化设计 使得材料在保证原有机械性能前提下具有更高的可焊性,为后续工装焊接降低难度和节约 成本,同时大大增加产品的安全性。
[0032] 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,具体步骤如下:
[0033] (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,VD真空时间不少于10分钟;为了控制钢种的夹杂物,喂入化丝进行巧处理, 氣气弱揽拌时间不少于3分钟;温度合适后上连铸平台进行连铸,连铸过程使用末端电磁 揽拌;为了提高钢的抗海水腐蚀性能和低温初性,控制五害元素之和要求小于2(K)ppm,成 品氮小于120ppm,成品氧小于30ppm成品氨小于化pm。
[0034] 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;
[0035] 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% ;
[0036] (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% ;
[0037] 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; [003引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。
[0039] 下面通过具体实例,进一步印证本发明的创造性:
[0040] 实例 1 ;
[0041] 规格;610X35mm
[0042] 化学成分
[0043]
【主权项】
1. 一种海洋用高可焊、大口径、厚壁、高钢级无缝钢管,其特征在于:其组成元素及其 重量百分比范围分别为: C:0. 07 ~0? 14% ;Si :0? 17 ~0? 45% ;Mn :0? 5 ~I. 7% ;P 彡 0? 015% ;S 彡 0? 010% ;Cu:彡 0? 30% ;Ni :0? 05 ~0? 50%;Cr:彡 0? 80% ;Mo :彡 0? 50% ;A1 :0? 005 ~0? 060% ;V : 0? 01 ~0? 8% ;Nb :0? 01 ~0? 6% ;Ti :0? 005 ~0? 030%;CE彡 0? 60 ;Pcm 彡 0? 25 ;杂质元 素微量;其余为Fe。
2. -种如权利要求1所述的海洋用高可焊、大口径、厚壁、高钢级无缝钢管的生产工 艺,其特征在于:步骤如下: ⑴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Ca丝进行钙处理,上连铸平台进行连铸,连铸过程使用末端电磁搅拌; ⑵检验合格后的定尺连铸坯在环形加热炉内加热,加热炉炉温控制为1250~1300°C; ⑶将加热好的连铸圆管坯或圆形钢锭原料经斜轧穿孔机斜轧穿孔,将实心热原料穿成 管状毛管,穿孔温度控制为1200~1250 °C,穿孔变形量为多40% ; ⑷穿孔后的毛管随后采用皮尔格轧机进行轧制,乳制温度控制在950~1050°C,钢管 轧制变形量为彡40% ; (5) 经皮尔格轧制后的毛管进行回转定径,变形量< 5%,终轧温度为800~850°C; (6) 将回转定径后的钢管采用浸入式旋转+内喷的淬火方式进行淬火,淬火温度900~ 980°C,回火温度为600~700°C,回火后空冷至室温。
3. 根据权利要求2所述的海洋用高可焊、大口径、厚壁、高钢级无缝钢管的生产工艺, 其特征在于:步骤⑴中,所述VD真空时间不少于10分钟。
4. 根据权利要求2所述的海洋用高可焊、大口径、厚壁、高钢级无缝钢管的生产工艺, 其特征在于:步骤⑴中,所述喂入Ca丝进行钙处理工步中,氩气弱搅拌时间不少于3分钟。
5. 根据权利要求2所述的海洋用高可焊、大口径、厚壁、高钢级无缝钢管的生产工艺, 其特征在于:步骤⑴中,控制五害元素之和要求小于200ppm,成品氮小于120ppm,成品氧小 于30ppm成品氢小于2ppm。
【专利摘要】本发明涉及一种海洋用高可焊、大口径、厚壁、高钢级无缝钢管及其制备工艺,工艺步骤包括:配料炼钢→LF精炼→VD真空除气→连铸→环形炉加热→穿孔→连轧→冷床→再加热→定径→矫直→锯切→UT探伤→水压→喷标→入库。本发明所涉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淬火液和浸入式旋转+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,由此可以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,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个空白。
【IPC分类】C22C38-16, C21D8-10, C22C38-58, C22C38-50, C22C38-14
【公开号】CN104775079
【申请号】CN201510129099
【发明人】田秋成, 白春山, 史庆志, 张猛
【申请人】天津市精成伟业机器制造有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月24日
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