一种B级抗酸管线钢板及制管方法与流程

本发明涉及钢铁冶炼
技术领域：
，特别是涉及一种b级抗酸管线钢板及制管方法。
背景技术：
：由于钢铁市场的过度饱和，企业竞争力越趋于白热化，常规品种毛利越来越低，开发高等级产品成了企业生存与发展的关键，管线钢产品在国际市场上需求量相当大，抗酸管线由于生产难度大，产品质量要求苛刻，很少有企业具有供货资质，对于b级抗酸出口管线，一直都采用nb进行退税，nb对产品微合金化作用较大，能细化组织晶粒度，对抗酸性能没有副作用，但成本较高，为了提高产品在市场的竞争力，首次开发了使用少量nb合金元素，采用mo元素进行退税处理，有效地降低了生产成本，同时满足产品抗酸耐腐蚀性能要求，提高了企业的产品知名度。抗酸耐蚀管线钢主要是抗hic、ssc性能，硫化氢是一种弱酸性电解质，在ph为1～5的水溶液中主要以分子态形式存在，硫化氢与金属发生腐蚀反应：h2s+fe→fes+2h生成原子氢，h2s作为氢复合成氢分子的毒化剂，使得原子氢易于进入钢的基体。进入钢中的氢原子通过扩散达到缺陷处，并析出成氢分子，产生很高的压力。有应力存在时，在拉伸应力(外加的或/和残余的)作用下，氢在冶金缺陷(夹杂、晶界、相界、位错、裂纹等)提供的三项拉应力区富集，当偏聚的氢浓度达到临界值时，高强度钢、高内应力构件等便会在氢和应力场的联合作用下开裂。从反应机理上看，酸性腐蚀主要发生的是电化学反应，制管后因受力拉伸组织发生一定形变，此时抗酸性能会有所下降，通过减少扩径率方法尽可能减少组织迁移，从而达到不影响抗酸性能的稳定。技术实现要素：为了解决以上技术问题，本发明提供一种b级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下：c：0.010％～0.040％、si：0.10％～0.30％、mn：0.80％～0.90％、p≤0.015％、s≤0.0010％、ni：0.10％～0.20％、cu：0.10％～0.20％、nb：0.020％～0.040％、mo：0.08％～0.15％、ti：0.01％～0.02％、ca：0.001％～0.003％、al：0.01％～0.04％、余量为fe和不可避免的杂质。技术效果：本发明中扩径过程中采用1.03～1.05倍扩径率进行扩径，减少了残余应力及冷加工过程中对组织位错的影响，满足了产品冷变形后的抗酸耐蚀性能，从而提高了经济效益。本发明进一步限定的技术方案是：前所述的一种b级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下，其化学成分及质量百分比如下：c：0.010％～0.017％、si：0.10％～0.20％、mn：0.80％～0.89％、p≤0.012％、s≤0.0008％、ni：0.10％～0.18％、cu：0.10％～0.15％、nb：0.030％～0.040％、mo：0.10％～0.15％、ti：0.010％～0.016％、ca：0.001％～0.002％、al：0.010％～0.036％，余量为fe和不可避免的杂质，ceq：0.16～0.23％，pcm：0.07～0.13％。前所述的一种b级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下，其化学成分及质量百分比如下：c：0.020％～0.030％、si：0.20％～0.30％、mn：0.80％～0.90％、p≤0.015％、s≤0.0010％、ni：0.15％～0.20％、cu：0.15％～0.20％、nb：0.025％～0.035％、mo：0.08％～0.13％、ti：0.01％～0.02％、ca：0.001％～0.003％、al：0.02％～0.04％，余量为fe和不可避免的杂质，ceq：0.16～0.23％，pcm：0.07～0.13％。前所述的一种b级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下，其化学成分及质量百分比如下：c：0.030％～0.040％、si：0.15％～0.25％、mn：0.80％～0.90％、p≤0.015％、s≤0.0010％、ni：0.10％～0.15％、cu：0.10％～0.15％、nb：0.020％～0.030％、mo：0.10％～0.15％、ti：0.01％～0.02％、ca：0.001％～0.003％、al：0.01％～0.03％，余量为fe和不可避免的杂质，ceq：0.16～0.23％，pcm：0.07～0.13％。前所述的一种b级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下，其化学成分及质量百分比如下：c：0.025％～0.035％、si：0.15％～0.25％、mn：0.80％～0.90％、p≤0.015％、s≤0.0010％、ni：0.12％～0.18％、cu：0.13％～0.18％、nb：0.016％～0.026％、mo：0.08％～0.13％、ti：0.01％～0.02％、ca：0.001％～0.003％、al：0.015％～0.035％，余量为fe和不可避免的杂质，ceq：0.16～0.23％，pcm：0.07～0.13％。前所述的一种b级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下，其化学成分及质量百分比如下：c：0.015％～0.035％、si：0.13％～0.23％、mn：0.80％～0.90％、p≤0.015％、s≤0.0010％、ni：0.13％～0.19％、cu：0.15％～0.20％、nb：0.030％～0.040％、mo：0.10％～0.15％、ti：0.01％～0.02％、ca：0.001％～0.003％、al：0.02％～0.04％，余量为fe和不可避免的杂质，ceq：0.16～0.23％，pcm：0.07～0.13％。本发明的另一目的在于提供一种b级抗酸管线钢板制管方法，包括以下步骤：s1、钢板入厂检验，确保成份、表面、探伤、性能符合质量要求，方可投料；s2、入场检验合格的钢板先进行铣边处理，铣边要求上下坡口坡度一致，为后道工序焊接做准备；s3、处理完坡口后进行预弯、成形操作，成形保证上下坡口对应整齐，保证焊接效果；s4、预焊采用gmaw工艺，焊丝采用jm-68型号，预焊电流630～660a，电压22～26v，焊速3.5m/min，线能量3.2kj/cm；焊接按内外弧进行焊接，先焊内弧，采用saw工艺，共3根焊丝进行焊接，1号丝采用直反电进行焊接，电流580～620a，电压30～35v，2号丝采用交流电，电流510～550a，电压35～38v，3号丝采用交流电，电流420～460a，电压38～42v；内弧焊接结束后，待充分降温后至700℃以下后进行外弧焊接，采用saw工艺，共3根焊丝进行焊接，1号丝采用直反电进行焊接，电流810～830a，电压30～35v，2号丝采用交流电，电流560～580a，电压36～40v，3号丝采用交流电，电流410～450a，电压38～42v，线能量21～25kj/cm；s5、焊接后的钢管转运至探伤区域进行焊缝探伤，焊缝处无大尺寸夹杂、分层、缩孔等缺陷；s6、探伤合格管转运至扩径区域进行扩径处理，扩径率按1.03～1.05倍进行扩径，扩径后钢管转运至水压工序进行水压试验，水压试验合格后按炉次进行取样理化分析；s7、水压试验后钢管转运至探伤区进行整管探伤，探伤合格进行表检入库。进一步的，包括以下步骤：s1、钢板入厂检验，确保成份、表面、探伤、性能符合质量要求，方可投料；s2、入场检验合格的钢板先进行铣边处理，铣边要求上下坡口坡度一致，为后道工序焊接做准备；s3、处理完坡口后进行预弯、成形操作，成形保证上下坡口对应整齐，保证焊接效果；s4、预焊采用gmaw工艺，焊丝采用jm-68型号，预焊电流636a，电压23v，焊速3.5m/min，线能量3.2kj/cm；焊接按内外弧进行焊接，先焊内弧，采用saw工艺，共3根焊丝进行焊接，1号丝采用直反电进行焊接，电流610a，电压33v，2号丝采用交流电，电流530a，电压36v，3号丝采用交流电，电流445a，电压40v；内弧焊接结束后，待充分降温后至700℃以下后进行外弧焊接，采用saw工艺，共3根焊丝进行焊接，1号丝采用直反电进行焊接，电流820a，电压33v，2号丝采用交流电，电流570a，电压38v，3号丝采用交流电，电流430a，电压40v，线能量23kj/cm；s5、焊接后的钢管转运至探伤区域进行焊缝探伤，焊缝处无大尺寸夹杂、分层、缩孔等缺陷；s6、探伤合格管转运至扩径区域进行扩径处理，扩径率按1.03～1.05倍进行扩径，扩径后钢管转运至水压工序进行水压试验，水压试验合格后按炉次进行取样理化分析；s7、水压试验后钢管转运至探伤区进行整管探伤，探伤合格进行表检入库。本发明的有益效果是：(1)本发明采用钼元素进行退税，有效降低了生产成本，通过超低碳、低磷硫设计、低锰设计，有效消除了钼元素在组织中硬相的不利影响，满足了组织结构对抗酸性能的要求；(2)本发明通过预焊及埋弧焊工艺，保证了焊缝组织结构与钢材母材的材质的性能的相近，满足材质的使用性能。附图说明图1是本发明实施例1不完全相变区心部200x组织；图2是本发明实施例1粗晶区心部200x组织；图3是本发明实施例1焊缝心部200x组织；图4是本发明实施例1母材心部200x组织；图5是本发明实施例1熔合区心部200x组织；图6是本发明实施例1细晶区心部200x组织。具体实施方式实施例1本实施例提供的一种b级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下：c：0.010％～0.017％、si：0.10％～0.20％、mn：0.80％～0.89％、p≤0.012％、s≤0.0008％、ni：0.10％～0.18％、cu：0.10％～0.15％、nb：0.030％～0.040％、mo：0.10％～0.15％、ti：0.01％～0.016％、ca：0.001％～0.002％、al：0.010％～0.036％，余量为fe和不可避免的杂质，ceq：0.16～0.23％，pcm：0.07～0.13％。上述b级抗酸管线钢板制管方法，包括以下步骤：s1、钢板入厂检验，确保成份、表面、探伤、性能符合质量要求，方可投料；s2、入场检验合格的钢板先进行铣边处理，铣边要求上下坡口坡度一致，为后道工序焊接做准备；s3、处理完坡口后进行预弯、成形操作，成形保证上下坡口对应整齐，保证焊接效果；s4、预焊采用gmaw工艺，焊丝采用jm-68型号，预焊电流636a，电压23v，焊速3.5m/min，线能量3.2kj/cm；焊接按内外弧进行焊接，先焊内弧，采用saw工艺，共3根焊丝进行焊接，1号丝采用直反电进行焊接，电流610a，电压33v，2号丝采用交流电，电流530a，电压36v，3号丝采用交流电，电流445a，电压40v；内弧焊接结束后，待充分降温后至700℃以下后进行外弧焊接，采用saw工艺，共3根焊丝进行焊接，1号丝采用直反电进行焊接，电流820a，电压33v，2号丝采用交流电，电流570a，电压38v，3号丝采用交流电，电流430a，电压40v，线能量23kj/cm；s5、焊接后的钢管转运至探伤区域进行焊缝探伤，焊缝处无大尺寸夹杂、分层、缩孔等缺陷；s6、探伤合格管转运至扩径区域进行扩径处理，扩径率按1.03～1.05倍进行扩径，扩径后钢管转运至水压工序进行水压试验，水压试验合格后按炉次进行取样理化分析；s7、水压试验后钢管转运至探伤区进行整管探伤，探伤合格进行表检入库。实施例2本实施例提供的一种b级抗酸管线钢板，与实施例1的区别在于，其化学成分及质量百分比如下：c：0.020％～0.030％、si：0.20％～0.30％、mn：0.80％～0.90％、p≤0.015％、s≤0.0010％、ni：0.15％～0.20％、cu：0.15％～0.20％、nb：0.025％～0.035％、mo：0.08％～0.13％、ti：0.01％～0.02％、ca：0.001％～0.003％、al：0.02％～0.04％，余量为fe和不可避免的杂质，ceq：0.16～0.23％，pcm：0.07～0.13％。实施例3本实施例提供的一种b级抗酸管线钢板，与实施例1的区别在于，其化学成分及质量百分比如下：c：0.030％～0.040％、si：0.15％～0.25％、mn：0.80％～0.90％、p≤0.015％、s≤0.0010％、ni：0.10％～0.15％、cu：0.10％～0.15％、nb：0.020％～0.030％、mo：0.10％～0.15％、ti：0.01％～0.02％、ca：0.001％～0.003％、al：0.01％～0.03％，余量为fe和不可避免的杂质，ceq：0.16～0.23％，pcm：0.07～0.13％。实施例4本实施例提供的一种b级抗酸管线钢板，与实施例1的区别在于，其化学成分及质量百分比如下：c：0.025％～0.035％、si：0.15％～0.25％、mn：0.80％～0.90％、p≤0.015％、s≤0.0010％、ni：0.12％～0.18％、cu：0.13％～0.18％、nb：0.016％～0.026％、mo：0.08％～0.13％、ti：0.01％～0.02％、ca：0.001％～0.003％、al：0.015％～0.035％，余量为fe和不可避免的杂质，ceq：0.16～0.23％，pcm：0.07～0.13％。实施例5本实施例提供的一种b级抗酸管线钢板，与实施例1的区别在于，其化学成分及质量百分比如下：c：0.015％～0.035％、si：0.13％～0.23％、mn：0.8％～0.9％、p≤0.015％、s≤0.0010％、ni：0.13％～0.19％、cu：0.15％～0.20％、nb：0.030％～0.040％、mo：0.10％～0.15％、ti：0.01％～0.02％、ca：0.001％～0.003％、al：0.02％～0.04％，余量为fe和不可避免的杂质，ceq：0.16～0.23％，pcm：0.07～0.13％。实施例1-5生产的b级抗酸管线钢的hic性能检测实验按照nacetm0248-a实验溶液标准进行，(ctr)≤5％，(csr)≤2％，(clr)≤15％；ssc性能按astmg39标准进行四点弯曲试验，在nacetm0177的a溶液中进行4点弯曲试验，试验时间720小时，试样加载应力为实际屈服强度的80％。试验后在10倍放大倍率下观察，试件样品厚度方向无裂纹。实施例1-3hic性能检测实施例浸泡溶液clr％ctr％csr实施例1a000实施例2a000实施例3a000实施例4a000实施例5a000观察图1-5，本发明的b级抗酸管线钢通过独特的成份设计、低倍率扩径技术，减少了残余应力及冷加工过程中对组织位错的影响，满足了不同规格产品hic、ssc性能要求。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。当前第1页12