[發明專利]一種深井高壓井用高強度高疲勞壽命連續油管及其制造方法

在審

• 申請號: 201710658211.8
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107419195A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 任成軍;蔡孝井;陳化順;林旭
• 申請（專利權）人: 杰森能源技術有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/44;C22C38/42;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/46;C21D8/02;C21D9/50
• 代理公司: 煙臺炳誠專利代理事務所(普通合伙)37258
• 代理人: 李慧

1.一種深井高壓井用高強度高疲勞壽命連續油管，其特征在于：所述連續油管中原材料的組分及質量百分比如下：

C 0.09％-0.20％、Mn 0.7％-2.1％、P≤0.02％、S≤0.003％、Si 0.25％-0.5％、Cr 0.50％-1.5％、Mo 0.08％-0.3％、Ni 0.12％-0.50％、Cu 0.2％-0.45％、Nb+Ti+V≤0.2％、Fe余量。

2.一種深井高壓井用高強度高疲勞壽命連續油管的制造方法，其特征在于：包括如下的步驟：

(1)原材料的化學成分選擇：所述連續油管中原材料的組分及質量百分比按如下選擇配制：C 0.09％-0.20％、Mn 0.7％-2.1％、P≤0.02％、S≤0.003％、Si 0.25％-0.5％、Cr 0.50％-1.5％、Mo 0.08％-0.3％、Ni 0.12％-0.50％、Cu 0.2％-0.45％、Nb+Ti+V≤0.2％、Fe余量；

(2)原材料的冶金工藝：首先將鋼材熔煉后經過爐外精煉、真空脫氣的精煉方式進行處理；然后通過結晶器電磁攪拌技術、結晶器非正弦振動技術、鑄坯輕壓下技術對非金屬夾雜、偏析進行有效控制，獲得良好的鑄坯質量；接著通過控制軋制技術，對鋼坯加熱溫度、軋制溫度、變形量等參數進行合理控制，細化晶粒并通過沉淀強化、位錯強化，提高鋼材力學性能；最后通過控制冷卻技術，調整相變過程，控制材料組織狀態；最終獲得的原材料組織分布均勻、晶粒度達到ASTMGrade12.5或更細的鋼卷；

(3)焊接工藝：根據待制連續油管的外徑要求，將上述鋼卷縱剪獲得要求的鋼帶卷，鋼帶卷通過卷曲并經過焊接形成連續油管。

3.根據權利要求2所述的深井高壓井用高強度高疲勞壽命連續油管的制造方法，其特征在于：所述步驟(3)中具體的焊接方法如下：

a、將待焊接鋼帶的待焊端部斜切成45°并加工I型坡口，組對以準備進行焊接，在待焊鋼帶起弧與收弧側各設置一塊引弧板，所述引弧板寬度為鋼帶寬度的1.0-1.5倍；

b、根據材料成分及焊接性能要求，選擇ER110S焊絲采用TIG、MIG或等離子焊進行焊接；所述焊接電流應不超過240A、電壓不超過60V；所述鋼帶焊接完成后需進行打磨去除焊縫余高的步驟，將焊縫加熱到500-860℃并空冷進行焊后熱處理；按照上述流程完成所有鋼帶焊縫的對接，獲得與成品連續油管長度一致的鋼帶長度；

c、鋼帶對接到規定長度后，進入成型機組連續卷曲成型；所述連續油管采用漸變成型方式，即鋼帶經過多道成型輥沿寬度方向逐步卷曲成管，獲得最佳的連續油管表面質量；

d、經過漸變成型后通過高頻電阻焊或激光焊焊接形成連續油管；焊接完成后，加熱到680-900℃并空冷進行連續油管焊縫熱處理；根據鋼帶成型過程中的強度變化結合成品管力學性能要求，加熱到500-760℃并空冷進行整體熱處理。