[發明專利]提高大口徑厚壁高強熱煨彎管低溫沖擊韌性的方法

有效

• 申請號: 201410785220.X
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN105755239B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 付彥宏;楊瑋瑋;李國鵬;彭立山;張海波;吳大勇;肖福仁;孫靈麗
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司;河北華油鋼管設計研究院有限公司
• 主分類號: C21D8/10
• 分類號: C21D8/10;C22C38/38
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 劉映東

本發明提供一種提高大口徑厚壁高強熱煨彎管低溫沖擊韌性的方法。所述提高大口徑厚壁高強熱煨彎管低溫沖擊韌性的方法為，采用埋弧焊生產的直縫焊管作為母管，經700～1000Hz中頻感應加熱熱煨彎法得到大口徑厚壁高強熱煨彎管，所述直縫焊管焊縫的化學組成包含質量百分比為0.35％～0.65％的Ni，所述熱煨彎的工藝參數為：加熱溫度為930～1030℃、保溫時間為1～5min；噴水冷卻速度為3～25℃/s；回火溫度為450～550℃、保溫時間為30～60min，所述母管外徑為1016～1422mm，壁厚為22～40mm，強度滿足俄羅斯烏恰管線″TY14?156?82?2009工作壓力為11.8MPa、直徑為1420毫米燃氣主管道所用的強度為K65級的電焊鋼管″的技術要求。

技術領域

本發明涉及一種提高大口徑厚壁高強熱煨彎管低溫沖擊韌性的方法。

背景技術

彎管是長距離油氣管線輸送最重要的部件之一。由于在油氣輸送過程中，這些部位往往承受更為復雜的應力，對其性能要求也提出更高的要求。隨極地油氣資源的開采，對輸送管線的低溫(-40℃)性能要求也越來越高。油氣輸送的大口徑、厚壁高強低溫彎管主要采用直縫焊管熱煨彎法生產。直縫焊管在熱煨彎制過程中，雖然焊縫處于不變形的中性線上，沒有變形的作用，但焊縫也和管體一樣，必須經歷一個加熱、噴水冷卻、回火的過程。在這一過程中，焊縫的組織發生顯著的改變，從而導致性能發生顯著的改變。對高強管線鋼管，為確保焊縫的沖擊韌性，普遍采用Mn-Mo-Ti-B系焊絲，通過在焊縫中形成Ti的氧化物增加晶內針狀鐵素體的含量，提高焊縫的低溫沖擊韌性。與直縫焊管不同，彎管的壁厚更大。在熱煨彎制過程中的加熱和冷卻噴水冷卻過程中，由于受到噴水冷卻壓力的限制，其噴水冷卻速度也受到一定的限制。另外，由于焊縫中大量非金屬氧化物的存在，也降低了焊縫的淬透性，使焊縫容易獲得先共析鐵素體，降低彎管焊縫的低溫沖擊韌性。而且這種氧化物的存在，也促進高冷卻速度條件下形成晶內針狀鐵素體及較大尺寸沿鐵素體晶界分布的馬氏體/奧氏體島。這種與熱煨彎管管體顯著不同的焊縫的組織，使焊縫在回火過程中組織和性能的演變規律也明顯不同與管體。在高溫回火的條件下，焊縫中馬氏體/奧氏體島分解形成沿鐵素體晶粒分布的碳化物，導致焊縫的低溫沖擊韌性低。在以往的彎管研究中，很少關注焊縫的低溫韌性，導致在厚壁高強度低溫彎管的開發生產中焊縫的低溫沖擊韌性難以滿足技術指標要求。因此，焊縫的低溫(-40℃)沖擊韌性成為影響厚壁高強熱煨彎管性能的關鍵因素。

發明內容

發明目的

本發明的目的是提供一種提高大口徑厚壁高強熱煨彎管低溫沖擊韌性的方法。

發明概述

所述提高大口徑厚壁高強熱煨彎管低溫沖擊韌性的方法為，采用埋弧焊生產的直縫焊管作為母管，經700～1000Hz中頻感應加熱熱煨彎法得到大口徑厚壁高強熱煨彎管，

所述直縫焊管焊縫的化學組成包含質量百分比為0.35％～0.65％的Ni，

所述熱煨彎的工藝參數為：加熱溫度為930～1030℃、保溫時間為1～5min；噴水冷卻速度為3～25℃/s；回火溫度為450～550℃、保溫時間為30～60min，

所述母管的外徑為1016～1422mm，壁厚為22～40mm，強度滿足俄羅斯烏恰管線″TY14-156-82-2009工作壓力為11.8MPa、直徑為1420毫米燃氣主管道所用的強度為K65級的電焊鋼管″的技術要求，屈服強度≥550MPa，抗拉強度≥690MPa。

優選所述中頻感應加熱的頻率為850～1000Hz。