CN102642123B - 一种超低碳x42钢级高频直缝焊管的制造工艺 - Google Patents

一种超低碳x42钢级高频直缝焊管的制造工艺 Download PDF

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本发明提供一种超低碳X42钢级高频直缝焊管制造工艺，采用以下步骤：将C含量为0.033～0.06％的超低碳X42钢级高频直缝焊管用钢采用二氧化碳气体保护的熔化极气体保护焊将前一卷的卷尾和后一卷的卷头焊接：采用排辊成型方法将焊好的带钢成型为荒管；调整高频感应线圈的输出功率；挤压荒管，挤压量在1～4.5％*D，D为成品管的外径，开口角θ控制在3～6°；焊接成高频直缝焊管，焊接速度为14～20m/min；对焊缝进行正火热处理，正火热处理的温度为950±20℃，正火后使焊缝在空气中慢慢冷却至400℃以下，经水冷后焊缝温度降至80℃以下。焊管的性能达到如下水平：焊缝：抗拉强度不小于415MPa，夏比冲击功单值不小于40J，均值不小于40J。

Description

一种超低碳X42钢级高频直缝焊管的制造工艺
技术领域
本发明涉及HFW高频直缝焊管制造工艺领域，尤其涉及一种用于石油天然气输送管线管的制造工艺。
背景技术
在世界石油天然气生产和输送中，高频直缝感应焊(HFW)高频直缝焊管以其制造成本低、尺寸精度高、定尺长度容易控制等优势获得广泛应用，主要用于陆上、海底的石油、天然气、矿浆的输送，应用前景广阔。
目前我国有上百套HFW高频直缝焊管机组，但大多数厂家只能依靠大型钢厂提供板卷原料，主要生产碳含量不低于0.1％的常规钢级钢管。对于生产延展性较好、并且能获得良好低倍试验结果的超低碳含量0.05％左右的管线管，国内尚无生产厂家。对于超低碳含量0.05％左右的X42钢级高频直缝焊管的性能及生产工艺，国内尚存在空白。
发明内容
本发明的目的是提供一种超低碳X42钢级高频直缝焊管的制造工艺，采用超低碳、微合金化成分设计，通过控制挤压量、焊接速度以及热处理工艺，制得的高频焊管满足拉伸性能、冲击韧性性能和微观组织要求。
由于材料含碳量较低，材质的延展性和伸缩性较强，控制好焊接前后的挤压量，即挤压前的荒管周长和挤压后的周长之差，挤压量在1～4.5％*D，开口角θ控制在3～6°，进行焊接时，焊接速度V为14～20m/min，焊接成壁厚为7.1mm～13.2mm、管径为323.9mm～610mm的高频直缝焊管。考虑到超低碳具有很好的塑性以及熔化后金属的流动性，在进行挤压焊接时，由于材料本身受到挤压力的作用，本材料较常规碳含量的材料有明显的塑性变形，如果采用常规碳含量的材料的挤压量，会减小焊接时的有效挤压量，即降低了焊接时的挤压力，焊缝的金属没有足够大的挤压力进行重结晶，严重情况下不能将夹杂物挤出，造成焊缝的冲击韧性性能下降，甚至是不合格。采用本专利的挤压量以及相匹配的焊接功率，可增加有效挤压量，在焊接时可有效挤出夹杂物，并使焊缝有足够的挤压力进行有效重结晶，提高焊缝的冲击韧性。
超低碳X42钢级高频直缝焊管用钢可以使用以下质量百分配比：C：0.033～0.06％；Si：0.18～0.22％；Mn：1.04～1.2％；P：0.0064～0.015％；S：0.0006～0.0024％；Ti：0.012～0.018％；V：0.001～0.002％；Al：0.028～0.038％；Ni：0.006～0.013％；Nb：0.018～0.022％；Cu：0.006～0.011％；Cr：0.018～0.03％；Mo：0.04～0.08％；B：0.0001～0.0005％；Ca：0.001～0.003％；Fe：余量。
本发明所述的一种超低碳X42钢级高频直缝焊管制造工艺，采用以下步骤：
1)将C含量为0.033～0.06wt％的超低碳X42钢级高频直缝焊管用钢制成荒管；
2)调整高频感应线圈的输出功率为600-1200KW；调整的目的是使挤压量和功率及焊接速度相匹配，使焊缝性能达到标准要求；
3)挤压荒管，挤压量在1～4.5％*D，D为成品管的外径，开口角θ控制在3～6°；开口角的大小是为保证焊缝的性能；
4)焊接成高频直缝焊管，焊接速度为14～20m/min；
5)对焊缝进行正火热处理，正火热处理的温度为950±20℃，正火后使焊缝在空气中慢慢冷却至400℃以下，经水冷后焊缝温度降至80℃以下。
优选地，制成荒管的工艺采用排辊成型方法。
优选地，在步骤1)之前，将原料钢卷的头部和尾部切除，形成平齐的和钢卷横向方向呈2-5°的切口。
优选地，原料钢卷的板边采用铣边方法，精确控制带钢宽度和板边垂直度。
采用上述制造工艺制得的高频直缝焊管的主要技术指标：
管体：屈服强度290～495MPa；抗拉强度415～760MPa，延伸率≥27％，屈强比不大于0.93。冲击韧性夏比冲击功单值不小于40J，均值不小于85J。
焊缝：抗拉强度不小于415MPa，冲击韧性夏比冲击功单值不小于40J，均值不小于40J。
超低碳X42钢级高频直缝焊管的外径范围为323.9～610mm，壁厚范围为7.1～13.2mm。
具体实施方式
实施例1：
超低碳X42钢级高频焊管材料的化学成分质量百分数：
C：0.0479％；Si：0.224％；Mn：1.1％；P：0.0084％；S：0.0007％；Ti：0.015％；V：0.002％；Al：0.031％；Ni：0.005％；Nb：0.021％；Cu：0.008％；Cr：0.019％；Mo：0.04％；B：0.0003％；Ca：0.0017％；Fe：余量。
在钢卷开卷后需将原料钢卷的头部和尾部切除，形成平齐的和钢卷横向方向呈3℃的切口，采用二氧化碳气体保护的熔化极气体保护焊将前一卷的卷尾和后一卷的卷头焊接。
用钢带生产高频直缝焊管：板边采用铣边方法，精确控制带钢宽度和板边垂直度；铣后宽度为1126mm。采用排辊成型方法将带钢成型为荒管；调整高频感应线圈的输出功率为605KW；控制焊接前后的挤压量，即挤压前的荒管周长和挤压后的周长之差，挤压量在2％*D，开口角θ控制在4°，进行焊接时，焊接速度V为18m/min，焊接成壁厚为7.9mm、管径为355mm的高频直缝焊管。
焊后焊缝进行正火热处理，正火热处理的温度为950℃，正火后使焊缝在空气中慢慢冷却至400℃以下，经水冷后焊缝温度降至80℃以下。
主要技术指标为：
管体：屈服强度402MPa；抗拉强度505MPa，延伸率37％，屈强比0.796。冲击韧性夏比冲击功单值最小值为175J，均值197J。
焊缝：抗拉强度479MPa，冲击韧性夏比冲击功单值最小值183J，均值198J。
该产品具有良好的力学性能。
实施例2：
超低碳X42钢级高频焊管材料的化学成分质量百分数：
C：0.0386％；Si：0.212％；Mn：1.095％；P：0.0069％；S：0.0006％；Ti：0.016％；V：0.001％；Al：0.033％；Ni：0.006％；Nb：0.021％；Cu：0.007％；Cr：0.016％；Mo：0.04％；B：0.0002％；Ca：0.0022％；Fe：余量。
在钢卷开卷后需将原料钢卷的头部和尾部切除，形成平齐的和钢卷横向方向呈3℃的切口，采用二氧化碳气体保护的熔化极气体保护焊将前一卷的卷尾和后一卷的卷头焊接。
用钢带生产高频直缝焊管：板边采用铣边方法，精确控制带钢宽度和板边垂直度；铣后宽度为1115mm。采用排辊成型方法将带钢成型为荒管；调整高频感应线圈的输出功率为800KW；控制焊接前后的挤压量，即挤压前的荒管周长和挤压后的周长之差，挤压量在2.1％*D，开口角θ控制在4.5°，进行焊接时，焊接速度V为15m/min，焊接成壁厚为11.13mm、管径为355mm的高频直缝焊管。
焊后焊缝进行正火热处理，正火热处理的温度为950℃，正火后使焊缝在空气中慢慢冷却至400℃以下，经水冷后焊缝温度降至80℃以下。
主要技术指标为：
管体：屈服强度403MPa；抗拉强度491MPa，延伸率40％，屈强比0.821。冲击韧性夏比冲击功单值最小值为351J，均值361J。
焊缝：抗拉强度480MPa，冲击韧性夏比冲击功单值最小值284J，均值318J。该产品具有良好的力学性能。
实施例3：
超低碳X42钢级高频焊管材料的化学成分质量百分数：
C：0.0437％；Si：0.206％；Mn：1.077％；P：0.0090％；S：0.0016％；Ti：0.015％；V：0.001％；Al：0.030％；Ni：0.007％；Nb：0.020％；Cu：0.007％；Cr：0.018％；Mo：0.04％；B：0.0002％；Ca：0.0026％；Fe：余量。
在钢卷开卷后需将原料钢卷的头部和尾部切除，形成平齐的和钢卷横向方向呈3℃的切口，采用二氧化碳气体保护的熔化极气体保护焊将前一卷的卷尾和后一卷的卷头焊接。
用钢带生产高频直缝焊管：板边采用铣边方法，精确控制带钢宽度和板边垂直度；铣后宽度为1286mm。采用排辊成型方法将带钢成型为荒管；调整高频感应线圈的输出功率为630KW；控制焊接前后的挤压量，即挤压前的荒管周长和挤压后的周长之差，挤压量在2％*D，开口角θ控制在4°，进行焊接时，焊接速度V为15m/min，焊接成壁厚为7.9mm、管径为406.4mm的高频直缝焊管。
焊后焊缝进行正火热处理，正火热处理的温度为950℃，正火后使焊缝在空气中慢慢冷却至400℃以下，经水冷后焊缝温度降至80℃以下。
主要技术指标为：
管体：屈服强度419MPa；抗拉强度590MPa，延伸率37％，屈强比0.71。冲击韧性夏比冲击功单值最小值为180J，均值193J。
焊缝：抗拉强度457MPa，冲击韧性夏比冲击功单值最小值183J，均值205J。该产品具有良好的力学性能。
实施例4：
超低碳X42钢级高频焊管材料的化学成分质量百分数：
C：0.048％；Si：0.213％；Mn：1.127％；P：0.0103％；S：0.0016％；Ti：0.018％；V：0.001％；Al：0.036％；Ni：0.005％；Nb：0.022％；Cu：0.011％；Cr：0.021％；Mo：0.06％；B：0.0004％；Ca：0.0023％；Fe：余量。
在钢卷开卷后需将原料钢卷的头部和尾部切除，形成平齐的和钢卷横向方向呈3℃的切口，采用二氧化碳气体保护的熔化极气体保护焊将前一卷的卷尾和后一卷的卷头焊接。
用钢带生产高频直缝焊管：板边采用铣边方法，精确控制带钢宽度和板边垂直度；铣后宽度为1270mm。采用排辊成型方法将带钢成型为荒管；调整高频感应线圈的输出功率为890KW；控制焊接前后的挤压量，即挤压前的荒管周长和挤压后的周长之差，挤压量在2.2％*D，开口角θ控制在4.5°，进行焊接时，焊接速度V为12m/min，焊接成壁厚为12.7mm、管径为406.4mm的高频直缝焊管。
焊后焊缝进行正火热处理，正火热处理的温度为950℃，正火后使焊缝在空气中慢慢冷却至400℃以下，经水冷后焊缝温度降至80℃以下。
主要技术指标为：
管体：屈服强度461MPa；抗拉强度540MPa，延伸率37％，屈强比0.85。冲击韧性夏比冲击功单值最小值为368J，均值382J。
焊缝：抗拉强度505MPa，冲击韧性夏比冲击功单值最小值389J，均值398J。该产品具有良好的力学性能。
实施例5：
超低碳X42钢级高频焊管材料的化学成分质量百分数：
C：0.042％；Si：0.197％；Mn：1.115％；P：0.0076％；S：0.0011％；Ti：0.013％；V：0.001％；Al：0.032％；Ni：0.011％；Nb：0.016％；Cu：0.010％；Cr：0.021％；Mo：0.08％；B：0.0002％；Ca：0.0023％；Fe：余量。
在钢卷开卷后需将原料钢卷的头部和尾部切除，形成平齐的和钢卷横向方向呈3℃的切口，采用二氧化碳气体保护的熔化极气体保护焊将前一卷的卷尾和后一卷的卷头焊接。
用钢带生产高频直缝焊管：板边采用铣边方法，精确控制带钢宽度和板边垂直度；铣后宽度为1770mm。采用排辊成型方法将带钢成型为荒管；调整高频感应线圈的输出功率为870KW；控制焊接前后的挤压量，即挤压前的荒管周长和挤压后的周长之差，挤压量在2％*D，开口角θ控制在4°，进行焊接时，焊接速度V为15m/min，焊接成壁厚为9.5mm、管径为559mm的高频直缝焊管。
焊后焊缝进行正火热处理，正火热处理的温度为950℃，正火后使焊缝在空气中慢慢冷却至400℃以下，经水冷后焊缝温度降至80℃以下。
主要技术指标为：
管体：屈服强度407MPa；抗拉强度484MPa，延伸率40％，屈强比0.84。冲击韧性夏比冲击功单值最小值为256J，均值271J。
焊缝：抗拉强度478MPa，冲击韧性夏比冲击功单值最小值71J，均值147J。该产品具有良好的力学性能。
实施例6：
超低碳X42钢级高频焊管材料的化学成分质量百分数：
C：0.0445％；Si：0.211％；Mn：1.106％；P：0.0094％；S：0.0018％；Ti：0.017％；V：0.001％；Al：0.036％；Ni：0.007％；Nb：0.020％；Cu：0.012％；Cr：0.021％；Mo：0.05％；B：0.0003％；Ca：0.0011％；Fe：余量。
在钢卷开卷后需将原料钢卷的头部和尾部切除，形成平齐的和钢卷横向方向呈3℃的切口，采用二氧化碳气体保护的熔化极气体保护焊将前一卷的卷尾和后一卷的卷头焊接。
用钢带生产高频直缝焊管：板边采用铣边方法，精确控制带钢宽度和板边垂直度；铣后宽度为1759mm。采用排辊成型方法将带钢成型为荒管；调整高频感应线圈的输出功率为1116KW；控制焊接前后的挤压量，即挤压前的荒管周长和挤压后的周长之差，挤压量在2.1％*D，开口角θ控制在4.2°，进行焊接时，焊接速度V为13m/min，焊接成壁厚为12.7mm、管径为559mm的高频直缝焊管。
焊后焊缝进行正火热处理，正火热处理的温度为950℃，正火后使焊缝在空气中慢慢冷却至400℃以下，经水冷后焊缝温度降至80℃以下。
主要技术指标为：
管体：屈服强度421MPa；抗拉强度495MPa，延伸率41％，屈强比0.85。冲击韧性夏比冲击功单值最小值为405J，均值413J。
焊缝：抗拉强度480MPa，冲击韧性夏比冲击功单值最小值361J，均值367J。
该产品具有良好的力学性能。
要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种超低碳X42钢级高频直缝焊管制造工艺，其特征在于包括以下步骤：
1)将C含量为0.033～0.06wt％的超低碳X42钢级高频直缝焊管用钢制成荒管；
2)调整高频感应线圈的输出功率为600-1200KW；
3)挤压荒管，挤压量在1～4.5％*D，D为成品管的外径，开口角θ控制在3～6°；
4)通过高频感应焊接成高频直缝焊管，焊接速度为14～20m/min；
5)对焊缝进行正火热处理，正火热处理的温度为950±20℃，正火后使焊缝在空气中慢慢冷却至400℃以下，经水冷后焊缝温度降至80℃以下。
2.如权利要求1所述的超低碳X42钢级高频直缝焊管制造工艺，其特征在于，在步骤1)焊接前，将原料钢卷的头部和尾部切除，形成平齐的和钢卷横向方向呈2-5°的切口。
3.如权利要求1或2所述的超低碳X42钢级高频直缝焊管制造工艺，其特征在于，在步骤1)之前原料钢卷的板边采用铣边方法，精确控制带钢宽度和板边垂直度。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102912253B (zh) * 2012-09-29 2014-07-23 宝山钢铁股份有限公司 一种高频直缝焊管及其制造方法
CN103966505B (zh) * 2013-01-24 2016-08-24 宝山钢铁股份有限公司 一种大壁厚x70m钢级hfw管线管的制造工艺
CN105364423A (zh) * 2015-12-15 2016-03-02 江苏省常熟环通实业有限公司 一种高频焊接管的成型方法
CN105397427B (zh) * 2015-12-17 2018-01-16 江苏省常熟环通实业有限公司 一种防腐性铝合金高频焊管的生产方法
CN105364427A (zh) * 2015-12-17 2016-03-02 江苏省常熟环通实业有限公司 一种直缝高频焊管的制备方法
CN106670743B (zh) * 2016-12-14 2019-06-11 安徽楚江特钢有限公司 一种精密气弹簧直缝焊管的制造方法
CN117344245A (zh) * 2022-06-29 2024-01-05 宝山钢铁股份有限公司 一种高频电阻焊钢管及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3835734A (en) * 1971-07-14 1974-09-17 Int Research & Dev Co Ltd Cutting tools
CN1526844A (zh) * 2003-09-23 2004-09-08 束润涛 一种超低碳铁素体不锈钢焊接钢管的换热器
CN101480671A (zh) * 2009-02-13 2009-07-15 西安兰方实业有限公司 空调器用双层铜焊钢管生产工艺
CN102199736A (zh) * 2010-03-23 2011-09-28 宝山钢铁股份有限公司 一种高强度、抗co2/h2s腐蚀无缝集输管线管

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2452065A1 (de) * 1973-12-26 1975-07-10 Phelps Dodge Ind Inc Verfahren und vorrichtung zum herstellen geriffelter rohre

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3835734A (en) * 1971-07-14 1974-09-17 Int Research & Dev Co Ltd Cutting tools
CN1526844A (zh) * 2003-09-23 2004-09-08 束润涛 一种超低碳铁素体不锈钢焊接钢管的换热器
CN101480671A (zh) * 2009-02-13 2009-07-15 西安兰方实业有限公司 空调器用双层铜焊钢管生产工艺
CN102199736A (zh) * 2010-03-23 2011-09-28 宝山钢铁股份有限公司 一种高强度、抗co2/h2s腐蚀无缝集输管线管

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