[發明專利]一種油氣運輸管道用不銹鋼/管線鋼復合板的制備方法

有效

• 申請號: 201410424877.3
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104308462B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 李平倉;朱磊;趙惠;畢宗岳;郝紅衛;李瑩;張家毓;張寶軍;馬東康;鄧啟平;張敏
• 申請（專利權）人: 西安天力金屬復合材料有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于油氣管道用復合材料制備技術領域，具體涉及一種油氣運輸管道用不銹鋼/管線鋼復合板的制備方法。

背景技術

由于油氣介質易燃、易爆和易擴散并具有一定的腐蝕性，因此無論是早期使用的鑄鐵管，還是當今普遍采用的優質鋼管，油氣管道都容易在使用一段時間后發生腐蝕，造成油氣管道的泄露或破裂事故，易導致人身傷害、設施破壞和環境污染等嚴重后果。近年來雙金屬復合管開始在國內少部分油氣田試用，但是技術尚不成熟，生產該復合管的方法普片存在結合強度低、管坯長度只能限制在較短范圍內等缺陷，距離規模應用還存在一定的障礙。

另外，目前技術雖然可以軋制部分不銹鋼/普碳鋼復合板，但是針對不銹鋼/管線鋼，尤其是雙相不銹鋼/管線鋼復合板的爆炸+軋制工藝，尚未開發。而且該材料組合軋制難度較大，必須要采取嚴格工藝控制措施，不然就會出現表面差甚至龜裂、板型嚴重凹凸變形等問題導致無法繼續軋制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種油氣運輸管道用不銹鋼/管線鋼復合板的制備方法。該方法采用沖擊性能優良的超厚管線鋼為基層材料，利用將起爆點引出待焊接板面的爆炸復合法和非對稱軋制法相結合的工藝過程，將基層管線鋼板和復層不銹鋼板復合制備油氣管道運輸用不銹鋼/管線鋼復合板，該復合板的剪切強度不低于190MPa，且滿足GB/T8165-2008、ASTM?A264和API標準要求，利用該復合板制備的單根油氣運輸管道的長度可達到6000mm以上，迎合了石油天然氣管道用材的超長需求，可作為油氣運輸管道用材，具有很好的市場前景。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是一種油氣運輸管道用不銹鋼/管線鋼復合板的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、采用電弧焊的方法在基層管線鋼板的長邊中間位置處焊接金屬塊，采用氬弧焊的方法在復層不銹鋼板的長邊中間位置處焊接金屬板；所述基層管線鋼板為在0℃下沖擊功不小于100J的管線鋼板，基層管線鋼板的長度為1500mm～4000mm，寬度為500mm～3000mm，厚度為50mm～120mm，所述金屬塊的材質與基層管線鋼板的材質相同；所述復層不銹鋼板的長度為1500mm～4000mm，寬度為500mm～3000mm，厚度為6mm～12mm，所述金屬板的材質與復層不銹鋼板的材質相同；

步驟二、分別對步驟一中焊接有金屬塊的基層管線鋼板的待焊接面和焊接有金屬板的復層不銹鋼板的待焊接面進行打磨處理，至表面粗糙度均不大于2.5μm；

步驟三、在步驟二中經打磨處理后的基層管線鋼板上均勻設置多個支撐物，將經打磨處理后的復層不銹鋼板置于支撐物上，將炸藥均勻覆蓋于復層不銹鋼板和金屬板上，將起爆點設置在所述金屬板上，進行爆炸焊接制備復合板；所述支撐物的材質與復層不銹鋼板的材質相同；

步驟四、采用超聲波探傷檢驗步驟三中所述復合板，篩選出結合率不低于99％的復合板，再對結合率不低于99％的復合板進行力學性能檢驗，選取剪切強度不小于400MPa的復合板為坯材；

步驟五、對步驟四中所述坯材進行校平處理，控制坯材的不平度不大于2mm/m；

步驟六、對步驟五中經校平處理后的坯材進行加熱處理，對經加熱處理后的坯材中基層管線鋼板表面進行冷卻處理，直至坯材中基層管線鋼板的表面溫度比坯材中復層不銹鋼板的表面溫度低50℃～300℃；所述加熱處理的溫度為600℃～1200℃，時間為1.5h～3.5h；

步驟七、對步驟六中經冷卻處理后的坯材進行非對稱軋制處理，得到板材，采用超聲波探傷檢驗所述板材，篩選出結合率不低于99％的板材，再對結合率不低于99％的板材進行校平處理，控制板材的不平度不大于3mm/m，然后切割處理得到長度為6000mm～16000mm，寬度為500mm～3000mm，厚度不小于10mm的油氣運輸管道用不銹鋼/管線鋼復合板；所述非對稱軋制處理中基層管線鋼板接觸的軋輥與復層不銹鋼板接觸的軋輥的直徑比為0.8～0.98；所述非對稱軋制處理的首道次壓下率為15％～40％，其余道次壓下率為5％～25％。

上述的一種油氣運輸管道用不銹鋼/管線鋼復合板的制備方法，其特征在于，步驟一中所述金屬塊的長度為100mm，寬度為50mm，厚度與基層管線鋼板的厚度相同，所述金屬板的長度為100mm，寬度為50mm，厚度與復層不銹鋼板的厚度相同。

上述的一種油氣運輸管道用不銹鋼/管線鋼復合板的制備方法，其特征在于，步驟六中所述基層管線鋼板的表面溫度比復層不銹鋼板的表面溫度低120℃～200℃。