[發(fā)明專利]一種X80鋼級(jí)無(wú)縫三通及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710748822.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN109423571B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 晏利君;祝鵬;劉宇;鄒峰;馮斌;劉金生;李燁錚;趙玉朋;尹長(zhǎng)華;張超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司;中國(guó)石油管道局工程有限公司;中油管道機(jī)械制造有限責(zé)任公司;中國(guó)石油天然氣管道科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/58;C22C38/44;C22C38/42;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/06;C21D8/10;C21D1/18;C21D1/26;C21D1/28
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 董亞軍

本發(fā)明公開了一種X80鋼級(jí)無(wú)縫三通及其制造方法，屬于石油管道領(lǐng)域。該方法包括：獲取環(huán)形坯料；對(duì)環(huán)形坯料依次進(jìn)行加熱、保溫、鍛造、水淬，獲取圓筒管坯；對(duì)圓筒管坯依次進(jìn)行正火熱處理、退火熱處理、機(jī)加工，獲取三通管坯；采用熱擠壓拔制成型工藝對(duì)三通管坯進(jìn)行成型，獲取三通毛坯；對(duì)三通毛坯依次進(jìn)行淬火熱處理、回火熱處理，獲取X80鋼級(jí)無(wú)縫三通；淬火熱處理包括：將三通毛坯加熱至900～980℃，保溫第一預(yù)設(shè)時(shí)間；水淬方式冷卻至常溫，第一預(yù)設(shè)時(shí)間為三通毛坯壁厚×2.1～2.6min/mm，水淬介質(zhì)為溫度小于或等于40℃、比重為1.04～1.08的鹽水。回火熱處理包括：將三通毛坯加熱至610～690℃，保溫第二預(yù)設(shè)時(shí)間；然后爐冷至290～310℃；之后空冷至常溫；第二預(yù)設(shè)時(shí)間為三通毛坯壁厚×3.2～4.5min/mm。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油管道領(lǐng)域，特別涉及一種X80鋼級(jí)無(wú)縫三通及其制造方法。

背景技術(shù)

三通是輸送管道工程建設(shè)的關(guān)鍵管道附件，主要用于管道分支、變向、變徑等。隨著我國(guó)油氣需求量的不斷提高，輸送管道趨向于高鋼級(jí)(例如X80鋼級(jí))、大管徑、高壓力的發(fā)展特點(diǎn)，以提高輸送效率，這就要求管道及其附件材料的性能不斷提高，尤其是低溫環(huán)境(環(huán)境溫度低于-45℃)地區(qū)服役管道及其附件應(yīng)具有優(yōu)異的低溫韌性，使其能在低溫環(huán)境中安全可靠的運(yùn)行。

目前，高壓力、高鋼級(jí)、大管徑油氣管道廣泛采用卷焊三通，其主要制造工藝為：鋼板下料-卷制筒節(jié)-焊接筒節(jié)-熱擠壓拔制成型-熱處理-三通，卷焊三通的工藝特點(diǎn)之一就是其底部有一條縱向直焊縫。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

卷焊三通需要經(jīng)過焊接、多次高溫加熱、淬火、回火熱處理等成型工藝，復(fù)雜的成型工藝易引起焊縫的組織性能發(fā)生變化，導(dǎo)致焊縫的強(qiáng)韌性降低，焊縫成為卷焊三通本體的強(qiáng)韌性薄弱部分。大量試驗(yàn)結(jié)果表明，卷焊三通焊縫中心和熱影響區(qū)的-45℃及更低溫度的沖擊韌性不足或不穩(wěn)定，難以滿足低溫環(huán)境服役油氣管道用管件的焊縫設(shè)計(jì)韌性指標(biāo)，因此設(shè)計(jì)制造新型X80鋼級(jí)、大管徑三通顯得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種X80鋼級(jí)無(wú)縫三通及其制造方法。所述技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種X80鋼級(jí)無(wú)縫三通，所述X80鋼級(jí)無(wú)縫三通的化學(xué)成分按重量百分比為：C：0.05～0.10，Si：0.10～0.35，Mn：1.20～1.60，P≤0.015，S≤0.005，Cr：0.18～0.30，Mo：0.20～0.45，Cu：0.08～0.25，Ni：0.60～1.05，Nb：0.02～0.08，V：0.03～0.08，Ti≤0.04，Al：0.02～0.05，Ca≤0.005，H≤0.0005，O≤0.005，N≤0.01，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

第二方面，本發(fā)明提供了一種X80鋼級(jí)無(wú)縫三通的制造方法，所述制造方法包括：

獲取環(huán)形坯料，所述環(huán)形坯料的化學(xué)成分如第一方面所示；

對(duì)所述環(huán)形坯料依次進(jìn)行加熱、保溫、鍛造、水淬，獲取圓筒管坯；

對(duì)所述圓筒管坯依次進(jìn)行正火熱處理、退火熱處理、機(jī)加工，獲取三通管坯；

采用熱擠壓拔制成型工藝對(duì)所述三通管坯進(jìn)行成型，獲取三通毛坯；

對(duì)所述三通毛坯依次進(jìn)行淬火熱處理、回火熱處理，獲取X80鋼級(jí)無(wú)縫三通；

所述淬火熱處理包括：將所述三通毛坯加熱至900℃～980℃，并保溫第一預(yù)設(shè)時(shí)間，然后，采用水淬方式，將所述三通毛坯冷卻至常溫；

所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間為所述三通毛坯壁厚×v₁min/mm，水淬介質(zhì)為溫度小于或等于40℃、且比重為1.04～1.08的鹽水，其中，v₁為2.1～2.6；