[發(fā)明專利]一種大變形管線鋼管制造工藝控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110213737.8
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102284512A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 左秀榮;霍松波;姜金星;張展展;李如濤;胡躍躍
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué);南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21B37/78
• 分類號: B21B37/78;B21B37/74
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵材料制造領(lǐng)域，尤其涉及一種大變形管線鋼管制造工藝控制方法。

背景技術(shù)

目前,?油氣輸送管道不斷向永久凍土或地震區(qū)域延伸，在這些區(qū)域敷設(shè)管線時，地層移動可能引起鋼管較大應(yīng)變，因此，所用管線鋼管必須具有防止局部彎曲和管線對接環(huán)焊縫斷裂的變形能力。提高油氣輸送管線用鋼管變形能力的方法是增加鋼管的壁厚，但這增加了管線鋼管的建設(shè)成本，采用大變形鋼管可以在不增加壁厚的情況下獲得高的鋼管變形能力。

高性能管線鋼的組織經(jīng)歷了鐵素體-珠光體型、針狀鐵素體型、粒狀貝氏體型和下貝氏體型等類型組織的轉(zhuǎn)變。雙相鋼具有較高應(yīng)變硬化能力和優(yōu)異的變形性能，在汽車工業(yè)獲得廣泛的應(yīng)用。通過控制鐵素體-貝氏體/馬氏體組織的比例及分布可使雙相鋼具有良好的強(qiáng)韌性結(jié)合和優(yōu)異的變形性能。雙相鋼由于其獨(dú)特的組織特征，具有高應(yīng)變硬化指數(shù)、低屈強(qiáng)比、高均勻變形伸長率等特性，因此，能滿足管線鋼管的大變形要求。而研究化學(xué)成分、控軋控冷過程工藝參數(shù)及制管過程工藝參數(shù)及其交互作用對大變形管線鋼管性能的影響規(guī)律有重要意義，但化學(xué)成分、控軋控冷過程工藝參數(shù)及制管過程工藝參數(shù)與性能的關(guān)系呈高度非線性，數(shù)學(xué)模型及物理模型無法快速精確的表述其間的復(fù)雜關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種大變形管線鋼管制造過程工藝控制方法，能夠得出化學(xué)成分、工藝參數(shù)與鋼管性能關(guān)系，然后控制大變形管線鋼管的制造工藝。

本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：一種大變形管線鋼管制造過程工藝控制方法，包括以下步驟：

⑴、根據(jù)大變形管線鋼的組織特征和性能要求采集化學(xué)成分、工藝參數(shù)及性能指標(biāo)，化學(xué)成分由CE_Pcm表達(dá)，????????????????????????????????????????????????；控軋控冷過程工藝參數(shù)包括：加熱時間、出鋼溫度、粗軋開軋溫度、粗軋終了溫度，粗軋總壓下率、粗軋時間、粗軋道次、待溫時間、待溫坯厚度、第二階段開軋溫度、第二階段終軋溫度、精軋總壓下率、精軋道次、精軋時間、馳豫時間、入水溫度、冷卻速度、返紅溫度；制管工藝參數(shù)包括：鋼管厚度、擴(kuò)徑量及成形步數(shù)；鋼管性能指標(biāo)包括：R_t0.5、R_t1.0、R_t1.5、R_t2.0、R_t5.0、R_m、UEL、A_kv、SA；其中：R_t0.5、R_t1.0、R_t1.5、R_t2.0、R_t5.0和R_m分別對應(yīng)于拉伸總應(yīng)變?yōu)?.5％、1.0％、1.5％、2.0％、5.0％和UEL時的拉伸應(yīng)力，UEL為試樣承受最大載荷時的延伸率，A_kv為夏比沖擊功，SA為夏比沖擊剪切面積；

⑵、建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并對模型進(jìn)行訓(xùn)練，模型的輸入為大變形管線鋼的CE_Pcm、加熱時間、出鋼溫度、粗軋開軋溫度、粗軋終了溫度，粗軋總壓下率、粗軋時間、粗軋道次、待溫時間、待溫坯厚度、第二階段開軋溫度、第二階段終軋溫度、精軋總壓下率、精軋道次、精軋時間、馳豫時間、入水溫度、冷卻速度、返紅溫度、鋼管厚度、成形步數(shù)、擴(kuò)徑量，模型輸出為R_t0.5、R_t1.0、R_t1.5、R_t2.0、R_t5.0、R_m、UEL、A_kv、SA；

⑶、用訓(xùn)練好的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)化學(xué)成分、控軋控冷過程工藝參數(shù)、制管過程工藝參數(shù)對鋼管性能進(jìn)行預(yù)測，將預(yù)測值與大變形管線鋼管標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，判斷所制造出的大變形管線鋼管性能是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；

⑷、使訓(xùn)練好的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的任一輸入在合理取值范圍變化，其他輸入固定，得出該輸入對輸出的影響規(guī)律，在該步驟內(nèi)得出所有輸入對輸出的影響規(guī)律；