高鋼級無縫冶金復(fù)合管的加工工藝的制作方法
【專利摘要】一種高鋼級無縫冶金復(fù)合管的加工工藝，采用以下加工步驟：一：對外層復(fù)合金屬管坯內(nèi)表面和內(nèi)層金屬管坯外表面進(jìn)行車削精加工；二：將加工后的外層和內(nèi)層復(fù)合金屬管坯表面進(jìn)行清洗，并套裝在一起，兩端固定；三步：對裝配好的復(fù)合金屬管坯兩端面封焊和加工：四：將加工好的復(fù)合金屬管坯的進(jìn)行熱擴(kuò)孔、熱擠壓形成擠壓荒管；五：清理擠壓荒管內(nèi)外表面的氧化物和玻璃粉，并進(jìn)行修磨；六：將處理好的擠壓荒管采用周期式冷軋管法進(jìn)行冷軋；七：將冷軋后的復(fù)合金屬管坯進(jìn)行淬水+回火調(diào)質(zhì)處理。本發(fā)明不僅外層碳鋼強(qiáng)度能夠高于或等于X70鋼級，使內(nèi)層起到良好的耐腐蝕作用；而且，大大提高基層材料的強(qiáng)度和韌性，降低了材料成本以及合金化元素種類和質(zhì)量。
【專利說明】高鋼級無縫冶金復(fù)合管的加工工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金復(fù)合管，尤其涉及一種用于輸送腐蝕和高壓流體的高鋼級無縫冶金復(fù)合管的加工工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，人類對資源的需求量越來越大，有些是不可再生的。正如耐蝕合金中的部分金屬元素，鎳、鑰和鉻等在耐蝕管線中需求量較大。為了節(jié)約這些貴重金屬，人們尋求內(nèi)層為耐蝕合金，外層為碳鋼的復(fù)合材料，以便降低成本，提高管材的使用壽命。
[0003]按基層與覆層的結(jié)合強(qiáng)度，復(fù)合管可分為:機(jī)械復(fù)合管和冶金復(fù)合管。冶金復(fù)合管又可分為復(fù)合板焊接和無縫冶金復(fù)合管。由于冶金復(fù)合管具有基層與覆層結(jié)合強(qiáng)度高、施工便捷和易于加工管件等優(yōu)點。因此，廣泛用于輸送腐蝕和高壓流體。為了進(jìn)一步提高無縫冶金復(fù)合管材料的性能，以便在使用時，起到良好的耐腐蝕作用，延長無縫冶金復(fù)合管的使用壽命，需要開發(fā)基層碳鋼強(qiáng)度大于等于X70鋼級的復(fù)合管材。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，而提供一種高鋼級無縫冶金復(fù)合管的加工工藝，其不僅外層碳鋼強(qiáng)度能夠高于或等于X70鋼級，使內(nèi)層起到良好的耐腐蝕作用；而且，大大提高基層材料的強(qiáng)度和韌性，降低了材料成本以及合金化元素種類和質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種高鋼級無縫冶金復(fù)合管的加工工藝，其特征在于:采用以下加工步驟:
[0007]第一步:用車床對外層復(fù)合金屬管還內(nèi)表面和內(nèi)層金屬管還外表面進(jìn)行車削精加工，光潔度要求:Ra彡3.2 ;
[0008]第二步:將加工后的外層和內(nèi)層復(fù)合金屬管坯表面進(jìn)行清洗，并以縱向同心的方式套裝在一起，兩端氬弧焊點焊固定；
[0009]第三步:對裝配好的復(fù)合金屬管坯兩端面封焊和加工:
[0010]①對裝配好的復(fù)合金屬管坯兩端面倒角處進(jìn)行封焊，并采用鏜床精加工復(fù)合管坯的內(nèi)表面，光潔度:Ra < 1.6 μ m ；
[0011]②采用數(shù)控車床加工熱擴(kuò)孔用喇叭口 ；
[0012]第四步:將加工好的復(fù)合金屬管坯的進(jìn)行熱擴(kuò)孔、熱擠壓:
[0013](I)將加工好的復(fù)合金屬管坯在環(huán)形爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，然后，在第一次感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行第一次感應(yīng)加熱后，出爐，并進(jìn)行高壓水除鱗、內(nèi)外表面玻璃粉潤滑、熱擴(kuò)孔，高壓水除鱗；
[0014](2)再在第二次感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行二次感應(yīng)加熱后，出爐，通過對內(nèi)外表面玻璃粉潤滑，熱擠壓，形成擠壓荒管；
[0015]第五步:清理擠壓荒管內(nèi)外表面的氧化物和玻璃粉，對擠壓荒管上的深坑、翹皮缺陷進(jìn)行修磨；
[0016]第六步:將處理好的擠壓荒管采用周期式冷軋管法進(jìn)行冷軋；
[0017]第七步:將冷軋后的復(fù)合金屬管坯進(jìn)行淬水+回火調(diào)質(zhì)處理。
[0018]所述外層復(fù)合金屬管坯材質(zhì)采用碳鋼X70，外層復(fù)合金屬管坯的成分含量范圍為:碳為 0.08-0.12%，錳為 1.2-1.6%，釩為 0.03-0.06%，鈮為 0.02-0.04%，磷為彡 0.015%,硫為彡0.01%，鉻為0.1-0.3%,Ni % 0.1-0.3% ,Mo為0.05-0.1% ;內(nèi)層金屬管坯材質(zhì)采用不銹鋼316L ;外層和內(nèi)層復(fù)合金屬管坯之間的間隙為:1.2mm。
[0019]所述第四步中，預(yù)熱溫度為:800°C，預(yù)熱時間為2.5h ;第一次感應(yīng)加熱溫度為:1100°C ;高壓水除鱗壓力為:15Mpa ;第二次感應(yīng)加熱溫度為:1170°C ;擠壓速度為:180_200mm/s。
[0020]所述第六步中，冷軋后的變形量大于:50% ;冷軋后，再進(jìn)行堿洗去油。
[0021]所述第七步中，回火調(diào)質(zhì)處理時的回火溫度為:大于或等于550°C。
[0022]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，其不僅外層碳鋼強(qiáng)度能夠高于或等于X70鋼級，使內(nèi)層起到良好的耐腐蝕作用；而且，大大提高基層材料的強(qiáng)度和韌性，降低了材料成本以及合金化元素種類和質(zhì)量。

【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明采用以下加工步驟:
[0024]第一步:內(nèi)外層復(fù)合金屬管坯的加工:
[0025]外層金屬管坯材質(zhì)采用碳鋼X70，外層復(fù)合金屬管坯的成分含量范圍為:碳為0.08-0.12%，錳為 1.2-1.6%，釩為 0.03-0.06%，鈮為 0.02-0.04%，磷為彡 0.015%，硫為(0.01%，鉻為 0.1-0.3%, Ni % 0.1-0.3%，Mo 為 0.05-0.1% ；
[0026]內(nèi)層金屬管還材質(zhì)米用不銹鋼316L,用車床對外層金屬管還內(nèi)表面和內(nèi)層金屬管坯外表面進(jìn)行車削精加工，光潔度要求:Ra ^ 3.2 ；
[0027]第二步:對加工好的內(nèi)外層復(fù)合金屬管坯的進(jìn)行裝配:
[0028]將加工后的外層和內(nèi)層復(fù)合金屬管坯表面進(jìn)行清洗，保證無油污和其它雜物，并以縱向同心的方式套裝在一起，外層和內(nèi)層復(fù)合金屬管坯之間的間隙1.2_，兩端采用氬弧焊點焊固定；
[0029]第三步:對裝配好的復(fù)合金屬兩端面封焊和加工:
[0030](I)對裝配好的復(fù)合金屬管坯兩端面倒角處進(jìn)行封焊，并采用鏜床精加工復(fù)合管還的內(nèi)表面，光潔度:Ra < 1.6 μ m ；
[0031](2)采用數(shù)控車床，編程控制加工熱擴(kuò)孔用喇叭口 ；
[0032]第四步:將加工好的復(fù)合金屬管坯的進(jìn)行熱擴(kuò)孔、熱擠壓:
[0033]①將加工好的復(fù)合金屬管坯在環(huán)形爐內(nèi)預(yù)熱，然后，在一次感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行第一次感應(yīng)加熱后，出爐，并進(jìn)行高壓水除鱗，內(nèi)外表面玻璃粉潤滑，熱擴(kuò)孔，高壓水除鱗；
[0034]②再在第二次感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行第二次感應(yīng)加熱后，出爐，通過對內(nèi)外表面玻璃粉潤滑，熱擠壓，形成擠壓荒管；其中，預(yù)熱溫度為:800°C，預(yù)熱時間為:2.5h ;第一次感應(yīng)加熱溫度為:1100°C ;高壓水除鱗壓力為:15Mpa ;第二次感應(yīng)加熱溫度為:1170°C ;擠壓速度為:180-200mm/s ;
[0035]第五步:擠壓荒管處理:采用拋丸和噴砂的方式清理擠壓荒管內(nèi)外表面的氧化物和玻璃粉，對擠壓荒管上的深坑、翹皮等缺陷進(jìn)行修磨；
[0036]第六步:荒管冷軋:將處理好的擠壓荒管采用周期式冷軋管法進(jìn)行冷軋，變形量大于50%，冷軋后堿洗去油；
[0037]第七步:熱處理:將冷軋后的復(fù)合金屬管坯進(jìn)行淬水+回火調(diào)質(zhì)處理，處理時，調(diào)整淬火爐為還原性氣氛，保證碳鋼氧化盡可能少；回火溫度為:大于等于550°C。
[0038]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高鋼級無縫冶金復(fù)合管的加工工藝，其特征在于:采用以下加工步驟: 第一步:用車床對外層復(fù)合金屬管還內(nèi)表面和內(nèi)層金屬管還外表面進(jìn)行車削精加工，光潔度要求3.2 ； 第二步:將加工后的外層和內(nèi)層復(fù)合金屬管坯表面進(jìn)行清洗，并以縱向同心的方式套裝在一起，兩端氬弧焊點焊固定； 第三步:對裝配好的復(fù)合金屬管坯兩端面封焊和加工: ①對裝配好的復(fù)合金屬管坯兩端面倒角處進(jìn)行封焊，并采用鏜床精加工復(fù)合管坯的內(nèi)表面，光潔度:尺已? 1.6 III ； ②采用數(shù)控車床加工熱擴(kuò)孔用喇叭口； 第四步:將加工好的復(fù)合金屬管坯的進(jìn)行熱擴(kuò)孔、熱擠壓: (1)將加工好的復(fù)合金屬管坯在環(huán)形爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，然后，在第一次感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行第一次感應(yīng)加熱后，出爐，并進(jìn)行高壓水除鱗、內(nèi)外表面玻璃粉潤滑、熱擴(kuò)孔，高壓水除鱗； (2)再在第二次感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行二次感應(yīng)加熱后，出爐，通過對內(nèi)外表面玻璃粉潤滑，熱擠壓，形成擠壓荒管； 第五步:清理擠壓荒管內(nèi)外表面的氧化物和玻璃粉，對擠壓荒管上的深坑、翹皮缺陷進(jìn)行修磨； 第六步:將處理好的擠壓荒管采用周期式冷軋管法進(jìn)行冷軋； 第七步:將冷軋后的復(fù)合金屬管坯進(jìn)行淬水+回火調(diào)質(zhì)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋼級無縫冶金復(fù)合管的加工工藝，其特征在于:所述外層復(fù)合金屬管坯材質(zhì)采用碳鋼乂70，外層復(fù)合金屬管坯的成分含量范圍為:碳為0.08-0.12%，錳為 1.2-1.6%，釩為 0.03-0.06%，鈮為 0.02-0.04%，磷為彡 0.015%，硫為彡 0.01%，鉻為 0.1-0.3%，附為 0.1-0.3%，1。為 0.05-0.1% ； 內(nèi)層金屬管坯材質(zhì)采用不銹鋼3161 ；外層和內(nèi)層復(fù)合金屬管坯之間的間隙為:1.2臟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋼級無縫冶金復(fù)合管的加工工藝，其特征在于:所述第四步中，預(yù)熱溫度為:8001，預(yù)熱時間為2.51?。坏谝淮胃袘?yīng)加熱溫度為:11001 ；高壓水除鱗壓力為:151% ；第二次感應(yīng)加熱溫度為:11701 ；擠壓速度為:180-2001^/1
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋼級無縫冶金復(fù)合管的加工工藝，其特征在于:所述第六步中，冷軋后的變形量大于:50% ；冷軋后，再進(jìn)行堿洗去油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋼級無縫冶金復(fù)合管的加工工藝，其特征在于:所述第七步中，回火調(diào)質(zhì)處理時的回火溫度為:大于或等于5501。
【文檔編號】B21C37/06GK104399773SQ201410699686
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】張海濤, 儲樂平, 吳志星, 趙曉磊, 林影煉, 張健, 鞏國平, 趙磊, 潘孝達(dá), 李仲華 申請人:中國海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司