CN104353973A - 一种奥氏体不锈钢管的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种奥氏体不锈钢管的制备方法，所述奥氏体不锈钢管包括如下质量百分比的组分：C0.05～0.08%、Mn5～8%、Si0.02～0.05%、P0.01%以下、S0.005%以下、Cr23～25%、Ni12～15%，剩余部分为铁；所述制备方法包括如下步骤：钢板预处理、成型、焊接、酸洗、水洗、去除毛刺、热处理、整形、酸洗、水洗、探伤、酸洗、包装。本发明一种奥氏体不锈钢管的制备方法，工艺合理，容易实现，通过焊接区预处理、等离子弧焊焊接和固溶热处理方式，提高了奥氏体不锈钢管的成品率，所制备的奥氏体不锈钢管具有优异的力学强度和低温韧性，是一种综合性能优异的液化天然气用管道，应用前景广阔。

Description

一种奥氏体不锈钢管的制备方法
技术领域
本发明涉及钢管制备技术领域，特别是涉及一种奥氏体不锈钢管的制备方法。
背景技术
奥氏体不锈钢管是指以奥氏体不锈钢为原料经焊接和热处理方式制备的钢管，具有优异的低温稳定性，广泛用作液化天然气的储存及输送管道。但目前，我国的液化天然气用奥氏体不锈钢管因焊接水平低、热处理方法不当等因素，使得钢管的综合性能差，尤其是低温韧性不足，容易出现变形及裂缝等缺陷，降低了成品率，影响钢管的正常使用。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种奥氏体不锈钢管的制备方法，能够解决现有奥氏体不锈钢管存在的上述不足之处。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种奥氏体不锈钢管的制备方法，所述奥氏体不锈钢管包括如下质量百分比的组分：C 0.05～0.08%、Mn 5～8%、Si 0.02～0.05%、P 0.01%以下、S 0.005%以下、Cr 23～25%、Ni 12～15%，剩余部分为铁；
所述制备方法包括如下步骤：钢板预处理、成型、焊接、酸洗、水洗、去除毛刺、热处理、整形、酸洗、水洗、探伤、酸洗、包装；
所述钢板预处理的方法为用有机溶剂清洗钢板待焊接部位5～8次；
所述成型在卷管成型机上进行，卷管成型后的焊接宽度为2～3mm；
所述焊接方法为等离子弧焊焊接；
所述酸洗方法为将焊接后的钢管浸没于酸洗液中浸泡30～40min；
所述去除毛刺后的残余高度为-0.05～+0.05mm；
所述探伤方法为超声波探伤；
所述热处理方法为固溶处理；
在本发明一个较佳实施例中，所述有机溶剂为丙酮或无水乙醇。
在本发明一个较佳实施例中，所述等离子弧焊焊接的工艺条件为：电流220A，电压20V，焊接速度280mm/min，氦气保护气体的流量为20～50L/min。
在本发明一个较佳实施例中，所述酸洗液为15wt%硫酸和10%氢氟酸的水溶液。
在本发明一个较佳实施例中，所述固溶处理的工艺条件为：在去除毛刺后的不锈钢管内插入外径尺寸与钢管内径吻合的石英管，然后将其放置于氦气环境的程序升温炉中，先以100℃/min的升温速率自室温升温至1050℃，保温30～60min，再以500℃/min的降温速率快速降至室温，保持1～2h出炉。通过插入石英管的方法，减少钢管在固溶温度下的变形量，避免因变形量大出现的硬化现象而降低不锈钢管的低温韧性。
本发明的有益效果是：本发明一种奥氏体不锈钢管的制备方法，工艺合理，容易实现，通过焊接区预处理、等离子弧焊焊接和固溶热处理方式，提高了奥氏体不锈钢管的成品率，所制备的奥氏体不锈钢管具有优异的力学强度和低温韧性，是一种综合性能优异的液化天然气用管道，应用前景广阔。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
实施例1
加工规格为Φ350mm×5mm×200mm的奥氏体不锈钢管，所述奥氏体不锈钢管包括如下质量百分比的组分：C 0.05%、Mn 5%、Si 0.02%、P 0.01%以下、S 0.005%以下、Cr 23%、Ni 12%，剩余部分为铁；
所述制备方法包括如下步骤：
（1）钢板预处理：用丙酮或无水乙醇清洗钢板待焊接部位5～8次；
（2）成型：在卷管成型机上将上述钢板卷成管状，卷管成型后的焊接宽度为2～3mm；
（3）焊接：采用自动等离子弧焊将成卷后的钢板焊接为管状，所述焊接的工艺条件为：电流220A，电压20V，焊接速度280mm/min，管内氦气保护气体的流量为20L/min，管外氦气保护气体的流量为50L/min；
（4）酸洗：将焊接后的钢管浸没于酸洗液中浸泡30min，所述酸洗液为15wt%硫酸和10%氢氟酸的水溶液；
（5）水洗：将酸洗后的钢管用流水冲洗3～5min；
（6）去除毛刺：采用专用的圆盘式刀具去除钢管焊缝处内外的毛刺，去除后的毛刺残余高度为-0.05～+0.05mm；
（7）热处理：采用固溶处理法进行热处理，以去除焊接过程中，焊缝金属以及热影响区因焊接热循环析出的有害相，所述固溶处理的工艺条件为：在去除毛刺后的不锈钢管内插入外径尺寸与钢管内径吻合的石英管，然后将其放置于氦气环境的程序升温炉中，先以100℃/min的升温速率自室温升温至1050℃，保温30min，再以500℃/min的降温速率快速降至室温，保持2h出炉；通过插入石英管的方法，减少钢管在固溶温度下的变形量，避免因变形量大出现的硬化现象而降低不锈钢管的低温韧性；
（8）整形：即进行整圆处理；
（9）酸洗：与步骤（4）中的酸洗条件相同；
（10）水洗：与步骤（5）中的水洗条件相同；
（11）探伤：采用超声波探伤；
（12）酸洗：与步骤（4）中的酸洗条件相同；
（13）包装。
实施例2
与实施例1的区别在于：
加工规格为Φ550mm×5mm×300mm的奥氏体不锈钢管，所述奥氏体不锈钢管包括如下质量百分比的组分：C 0.08%、Mn 8%、Si 0.05%、P 0.01%以下、S 0.005%以下、Cr 25%、Ni 15%，剩余部分为铁；
制备方法（7）热处理中，先以100℃/min的升温速率自室温升温至1050℃，保温60min，再以500℃/min的降温速率快速降至室温，保持1h出炉，其余与步骤（1）均相同。
通过上述方法制备的奥氏体不锈钢管，抗拉强度为1150～1200MPa，在-170℃的V形缺口冲击功为110J。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种奥氏体不锈钢管的制备方法，其特征在于，所述奥氏体不锈钢管包括如下质量百分比的组分：C 0.05～0.08%、Mn 5～8%、Si 0.02～0.05%、P 0.01%以下、S 0.005%以下、Cr 23～25%、Ni 12～15%，剩余部分为铁；
所述制备方法包括如下步骤：钢板预处理、成型、焊接、酸洗、水洗、去除毛刺、热处理、整形、酸洗、水洗、探伤、酸洗、包装；
所述钢板预处理的方法为用有机溶剂清洗钢板待焊接部位5～8次；
所述成型在卷管成型机上进行，卷管成型后的焊接宽度为2～3mm；
所述焊接方法为等离子弧焊焊接；
所述酸洗方法为将焊接后的钢管浸没于酸洗液中浸泡30～40min；
所述去除毛刺后的残余高度为-0.05～+0.05mm；
所述探伤方法为超声波探伤；
所述热处理方法为固溶处理；
根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢管的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为丙酮或无水乙醇。
2.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢管的制备方法，其特征在于，所述等离子弧焊焊接的工艺条件为：电流220A，电压20V，焊接速度280mm/min，氦气保护气体的流量为20～50L/min。
3.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢管的制备方法，其特征在于，所述酸洗液为15wt%硫酸和10%氢氟酸的水溶液。
4.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢管的制备方法，其特征在于，所述固溶处理的工艺条件为：在去除毛刺后的不锈钢管内插入外径尺寸与钢管内径吻合的石英管，然后将其放置于氦气环境的程序升温炉中，先以100℃/min的升温速率自室温升温至1050℃，保温30～60min，再以500℃/min的降温速率快速降至室温，保持1～2h出炉。
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