一種超厚海洋石油機械用半弦板型鋼的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種超厚海洋石油機械用半弦板型鋼，屬于異型鋼技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前，國內生產外形相似的產品均是采用冷彎或者熱彎同性能的寬厚板，并對部 分部位用機器切割車削進行加工，這樣生產率低，材料浪費較大，加工費用較高，并且機加 工設備能力難以達到。
[0003] 自升式鉆井平臺根據粧腿的形式分為獨立腿式和沉淀式兩類，獨立腿式由平臺和 粧腿組成，各粧腿相互獨立，不連接，整個平臺的重量由各粧腿分別支承，粧腿底部常設有 粧靴，粧靴有圓形、方形和多邊形，面積較小。一般來說獨立腿式可在任何地方工作，但通常 適用于硬土區(qū)、珊瑚區(qū)或不平整的海底。沉淀式由平臺、粧腿和沉墊組成，設在各粧腿底部 的沉墊，將各粧腿聯(lián)系在一起，整個平臺的重量由相連各粧腿共同支撐?；捦冉Y構形式均為 二角桁架式，粧腿由齒條、水平拉筋和斜拉筋組成。
[0004] 中國專利文獻CN1190443(【申請?zhí)枴?6195358. 6)公開一種帶鍍鋅涂層的乳制成形 的結構型鋼，材料厚度大于2毫米的，如槽鋼（2)等的結構型鋼，被乳制成一角部被部分彎 曲的預成型型鋼，然后在線電鍍，繼而進一步乳制成最后的形狀。預成型的型鋼具有可快速 去掉多余的電鍍材料的向上凸的表面（3)。由于在電鍍前預成型角部，使電鍍層的表面拉伸 最小，消除了裂紋。但該帶鍍鋅涂層的乳制成形的結構型鋼是一種厚度2_帶鍍鋅圖層的 結構型鋼，屬于輕薄型鋼，一般用作小型支架，不能承載較大的重量；同時，由于表面帶鍍鋅 圖層，不能應用于海洋工程。
[0005] 中國專利CN203484456U(【申請?zhí)枴?01320619808. 9)公開了一種型鋼冷彎曲裝置， 包括支架，該支架包括底座、連接在底座上的支撐立柱，在支撐立柱之間設有上橫梁，在上 橫梁上裝有千斤頂，千斤頂的活塞桿的端部裝有模具，模具正對安裝在底座上的工件。該冷 彎曲是將板帶乳制成形后作為原料進行彎曲，用于尺寸較薄、長度較短的產品，無法應用于 海洋石油機械用半弦板型鋼的生產。

【發(fā)明內容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種超厚海洋石油機械用半弦板型鋼，該 半弦板型鋼適用于海洋采用平臺用，厚度為20- 120_，避免了內在及表面裂紋，提高了型 鋼的使用壽命，提高了采油工作效率。
[0007] 本實用新型的技術方案如下：
[0008] -種超厚海洋石油機械用半弦板型鋼，半弦板型鋼的縱斷面整體為弧形結構且以 中心線為軸左右對稱，半弦板型鋼的上表面為Rl圓弧形，半弦板型鋼的下表面為R2圓弧 形，Rl圓弧形與R2圓弧形為同心圓，半弦板型鋼的上表面與下表面通過底側邊連接，半弦 板型鋼下表面與底側邊連接處設有內坡口，內坡口與底側邊之間的夾角巾為40~42°。
[0009] 本實用新型優(yōu)選的，Rl圓弧形與R2圓弧形半徑之差H2為20~120mm，即為半弦 板型鋼的厚度。根據粧腿的高度采用不同的厚度，以適應不同的承載能力，一般粧腿越高， 型鋼的厚度越厚，使粧腿具有足夠的強度、剛度和承載能力。本實用新型的半弦板型鋼厚度 為20~50mm，適用于高度300英尺的粧腿結構；半弦板型鋼厚度為50~120mm，適用于高 度400英尺的粧腿結構。
[0010] 本實用新型優(yōu)選的，內坡口與底側邊之間的夾角巾為40~42°，內坡口的寬度 B3為半弦板型鋼的厚度的2/5~4/5。本實用新型內坡口的設置保證焊條能自由伸入坡口 內部，避免與兩側坡口面相碰，同時避免消耗太多的填充材料，并降低勞動生產率。
[0011] 進一步優(yōu)選的，內坡口與底側邊之間的夾角巾為41. 5°。
[0012] 進一步優(yōu)選的，內坡口的寬度B3為半弦板型鋼的厚度的3/5。
[0013] 本實用新型優(yōu)選的，外圓弧與底側邊之間以平滑的圓弧R3連接，圓弧的最低點與 最高點的垂直高度< 25_。以便于乳制，同時給內坡口的加工留出足夠的余量。
[0014] 進一步優(yōu)選的，圓弧的最低點與最高點的垂直高度< 20_。
[0015] 本實用新型的半弦板型鋼Rl圓弧形兩最低點之間的距離即為半弦板型鋼的外寬 B2,弦板型鋼兩內坡口最低點之間的距離即為半弦板型鋼的內寬B1。
[0016] 本實用新型海洋石油機械用半弦板型鋼的規(guī)格內寬Bl為100~370mm，外寬B2為 120 ~500mm。
[0017] 本實用新型優(yōu)選的，底側邊的長度為半弦板型鋼外寬B2與內寬BI之差的一半。
[0018] 根據本實用新型優(yōu)選的，超厚海洋石油機械用半弦板型鋼所用鋼的化學成分含量 按重量百分比為：
[0019] 碳 0.05-0. 08%，硅彡 0? 10%，錳 1.00-1. 20%，磷彡 0.012 %、硫彡 0.003%，鉻 0? 70-1. 00%，鎳 0? 70-1. 00%，鉬 0? 30-0. 50%，鈦 0? 010-0. 030%，硼 0? 0010-0. 0020%，余 量為鐵及不可避免的雜質。
[0020] 根據本實用新型優(yōu)選的，超厚海洋石油機械用半弦板型鋼所用鋼的化學成分 含量按重量百分比為：碳 0.055-0. 075%，硅<0? 10%，錳 1.05-1. 18%，磷< 0.008%、 硫彡 0? 003 %，鉻 0? 70-0. 85 %，鎳 0? 70-0. 85 %，鉬 0? 30-0. 45 %，鈦 0? 012-0. 027 %，硼 0. 0015-0. 0020%，余量為鐵及不可避免的雜質。
[0021] 根據本實用新型優(yōu)選的，超厚海洋石油機械用半弦板型鋼所用鋼的化學成分 含量按重量百分比為：碳0.06-0. 07%，硅<0? 10%，錳1.05-1. 15%，磷< 0.008%、硫 < 0? 002 %，鉻 0? 70-0. 80 %，鎳 0? 70-0. 80 %，鉬 0? 30-0. 40 %，鈦 0? 012-0. 020 %，硼 0. 0015-0. 0020%，余量為鐵及不可避免的雜質。
[0022] 根據本實用新型優(yōu)選的，超厚海洋石油機械用半弦板型鋼所用鋼的化學成分含量 按重量百分比為：碳0.06%，硅0.04%，錳1. 10%，磷0.006%、硫0.001%，鉻0.75%，鎳 0. 75%，鉬0. 40%，鈦0. 018%，硼0. 0018%，余量為鐵及不可避免的雜質。
[0023] 根據本實用新型優(yōu)選的，超厚海洋石油機械用半弦板型鋼所用鋼的化學成分含量 按重量百分比為：碳0.05%，硅0.04%，錳1. 18%，磷0.010%，硫0.003%，鉻0.74%，鎳 0. 70%，鉬0. 32%，鈦0. 019%，硼0. 0011%，其余為鐵及不可避免的雜質。
[0024] 根據本實用新型優(yōu)選的，超厚海洋石油機械用半弦板型鋼所用鋼的化學成分含量 按重量百分比為：碳〇. 07 %，硅0. 03 %，錳1. 04 %，磷0. 011 %，硫0. 001 %，鉻0. 88 %，鎳 0. 76%，鉬0. 38%，鈦0. 027%，硼0. 0016%，其余為鐵及不可避免的雜質。
[0025] 按照粧腿鋼性能標準，其應當滿足：屈服強度彡690MPa，抗拉強度790_930MPa，延 伸率多16%，鋼板1/2、1/4厚度位置的-40°C縱/橫向沖擊吸收能量多69J，鋼板1/4厚度 位置的硬度為240-290HBW，鋼板厚度6-85mm。
[0026] 本實用新型制得的型鋼屈服強度700-900MPa，抗拉強度800-930MPa，延伸率 18-30%，鋼板1/2厚度位置的-40°C橫向沖擊功100-170J，鋼板1/2厚度位置的-40°C縱 向沖擊功160-220J，鋼板1/4厚度位置的-40°C橫向沖擊功110-170J，鋼板1/4厚度位置 的-40°C縱向沖擊功140-220J;鋼板1/4厚度位置的硬度為240-290HBW，鋼板厚度6-85mm。
[0027] 超厚海洋石油機械用半弦板型鋼所用鋼的制造方法，包括步驟如下：
[0028] (a)KR鐵水預處理：將P彡0. 09 %的高爐冶煉鐵水或電爐冶煉鐵水通過KR預脫 硫使S彡0? 005% ;
[0029] (b)轉爐吹煉：將步驟（a)預處理后的鐵水進行轉爐吹煉，轉爐終點成分 C彡 0? 04%、S彡 0? 010%、P彡 0? 008%，終點溫度 1640 ~166(TC;
[0030] (c)脫氧合金化：轉爐吹煉后加入鈦，采用全鈦方式進行脫氧，控制終點
[0] 550ppm；
[0031] (d)RH精煉：脫氧合金化后在真空度彡IOOPa條件下的處理10-20min，純脫氣時間 彡6min，然后加入媽鐵線進行媽處理，媽處理后[Ca] 10-25ppm;
[0032] (e)連鑄坯鑄造：連鑄階段中包過熱度控制在10_25°C，全程溫度波動范圍 < 10°C;鑄坯入坑緩冷40-50小時，緩冷終止溫度在< 300°C，冷卻得連鑄坯。
[0033] 所述步驟（c)中鈦的加入量按照3-3. 7公斤/噸鋼控制，進一步優(yōu)選3. 3-3. 5公 斤/噸鋼。
[0034] 上述超厚海洋石油機械用半弦板型鋼的乳制方法，包括步驟如下：
[0035] (1)乳制連鑄坯
[0036]將圓形連鑄坯或矩形坯連鑄坯加熱至1200~1300°C，在乳制力為500~1500噸 的乳制出還厚為200~350mm，還寬為260~500mm的矩形還；
[0037] (2)粗乳
[0038] 將步驟⑴乳制獲得的矩形坯于1200~1290°C進行粗乳，粗乳結束溫度1100~ 1150°C，總壓下量200~260mm，粗乳后的中間坯厚度為50~IlOmm;
[0039] (3)精乳
[0040] 精乳開乳溫度950~1150°C，精乳對各部位的尺寸精確控制，并對生產時產生的 彎曲扭轉做熱矯直，精乳結束溫度9