[發明專利]一種高強度焊接鋼管及其制造方法

無效

• 申請號: 201410290457.0
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104073719A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 田青超;翟國麗;崔俊;王懷忠;王起江
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;B23P15/00
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

技術領域

本發明涉及一種冶金產品及其制造方法，尤其涉及一種焊接鋼管及其制造方法。?

背景技術

我國的建筑用鋼長期使用屈服強度為235-345MPa的低碳鋼和低合金鋼。目前，由《鋼結構設計規范》GB50017-2003所公布的低合金鋼的屈服強度等級已經上升至460MPa。采用高強度等級的建筑用鋼管，目的是為了減薄鋼結構斷面尺寸并節省建造投入成本。將高強度等級的鋼管用作建筑用鋼管，此類鋼管在打樁時往往要承受很大的沖擊載荷，而在靜載時可能需要承受破壞力極大的縱向地震波。?

較之無縫鋼管，焊管具有生產效率高，尺寸精度好，規格范圍寬、成本低等顯著特點，因此，焊接鋼管也常常被應用于建筑用鋼結構中。但是，焊管的焊接過程也會對鋼板基體的力學性能產生不利影響。高頻電阻焊ERW(Electric?Resistance?Welding)是一種通過高頻電流的集膚效應(Skin?Effect)和臨近效應(Proximity?Effect)，利用高頻電流或感生高頻電流的電阻熱將板邊對接，邊緣加熱熔化，并施以擠壓而焊合的焊接方法。板邊的加熱熔化過程伴隨著氧化與脫碳現象，導致焊接熔合線及其熱影響區的微觀組織與基體存在著差異；因而，焊縫處的屈服強度通常要比母材的屈服強度低50-100MPa左右，致使焊接套管的周向強度分布不均勻，從而嚴重降低了焊接鋼管承受沖擊載荷的能力。?

高頻電阻焊套管(ERW套管)的生產工藝包括步驟：煉鋼—連鑄—熱軋成板卷—板卷頭尾剪切對焊—板帶成型—在線焊接—焊縫熱處理或整管熱處理—管加工—出廠檢驗等。板卷頭尾剪切對焊工序是實現多卷連續生產，并體現ERW套管生產效率的關鍵工序。但是由于板卷頭尾對焊對材料的碳當量提出了相應的要求，否則容易造成鋼板的斷帶而嚴重影響生產效率。?

公開號為JPS56-035749A，公開日為1981年4月8日，名稱為“具有高張力性能的焊縫管用鋼帶”的日本專利文獻涉及了一種ERW套管的制造方法。該ERW套管成分中不含Ti、Nb、V、Cr等強化合金元素，通過該制造方法獲得的ERW套管雖然可以滿足高強度的要求，但是該ERW套管中的Si含量高達1wt.％，碳當量高達0.8。?

公布號為JPS59-047364A，公布日為1984年3月17日，名稱為“一種耐溝狀防腐蝕的焊縫鋼管用鋼”的日本專利文獻公開了一種焊縫鋼管用鋼。該鋼的化學元素質量百分含量為(wt.％)的成份組成：C：≤0.20，Si：≤0.5，Mn：≤1.5，P≤0.03，S≤0.0015，Al：≤0.1，Ca：0.0001-0.004，Cu：0.1-0.5，以下元素中的至少一種REM：0.001-0.05，Mg：0.0001-0.05，Ti：0.003-0.05，Zr：0.003-0.05，Se：0.01-0.05，Te：0.003-0.05，余量為Fe和其他不可避免的雜質。該日本專利文獻中的鋼材料中添加了Cu，以實現生產高強度套管的要求，但是由于Cu在室溫基本不溶于鐵素體而以ε-Cu或面心立方α-Cu的形式析出，使得鋼的強化效果對于冷卻速度的敏感性很大。?

公布號為CN1537967A，公布日為2004年10月20日，名稱為“一種低碳520MPa級復合強化超細晶粒帶鋼制備方法”的中國專利文獻公開了一種復合強化超細晶粒帶鋼的制造方法。該帶鋼的各化學成分重量比是C：0.12～0.15％，Si：0.15～0.40％，Mn：1.10～1.30％，b：0.007～0.015％，P<0.01％，S<0.01％，其余為Fe和其他不可避免的雜質，經過冶煉并連鑄成坯料，將坯料加熱至溫度為1190～1210℃；在奧氏體再結晶區、未再結晶區及形變誘導相變區控制軋制，粗軋開軋溫度為1140～1160℃，粗軋終軋溫度為1040～1050℃，中間坯厚度為32～45mm，精軋開軋溫度為1000～980℃，精軋終軋溫度為790～820℃，在精軋機架間進行水冷，軋后冷卻速度20～30℃/s，卷取溫度為430～470℃。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種高強度焊接鋼管，該高強度焊接鋼管的焊接性能優良，屈服強度高，并且該焊接鋼管具有各向同性。此外，本發明所述的高強度焊接鋼管的焊縫和基體具有等強度的高強韌性，能夠滿足550Mpa以上鋼級的建筑用鋼的要求。?

為了實現上述目的，本發明提出了一種高強度焊接鋼管，其化學元素質量百分配比為：?

余量為Fe和其他不可避免的雜質。?

本發明所述的高強度焊接鋼管中的各化學元素的設計原理為：?