深海用X70级大口径厚壁无缝管及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102615476A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102615476A(43)申请公布日2012.08.01(21)申请号201210017093.X(22)申请日2012.01.19(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人陈光李永胜(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人朱显国(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)C22C38/16(2006.01)C22C38/58(2006.01)权利要求书权利要求书22页页说明书说明书66页页(54)发明名称深海用X70级大口径厚壁无缝管及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种深海用高强度、高韧性X70级大口径厚壁输送管线钢及其生产方法。生产步骤：X70级管线钢经炉外精炼的合金钢水浇注进入离心铸造机，铸造成空心管坯；对所述空心管坯进行内外表面机加工，加热、除磷；在空心管坯内插入芯棒并定位，然后通过喂料系统送入周期轧管机进行往复轧制，制得所需的无缝钢；对所述管件脱芯棒、切头、切尾。再经加热、定径、精整，制得合格的成品管材。本发明成分及工艺简单，制造了深海用大口径厚壁高强韧X70无缝管，其屈服强度≥539MPa，抗拉强度≥646MPa，屈强比≤0.89，延伸率≥45%，夏比V型－35℃横向全尺寸冲击功≥275J。CN1026547ACN102615476A权利要求书1/2页1.一种深海用X70级大口径厚壁无缝管，其特征是所述无缝管按以下步骤制备：步骤1、按X70级管线钢成分配比，经炉外精炼的X70合金钢钢水通过离心铸造机离心铸造成空心坯；步骤2、将所述空心管坯的前端外表面加工成带锥度的咬入头，并对所述空心管坯的内外表面和所述前端的咬入头进行机加工；步骤3、在所述空心管坯的尾端焊接一个碳素钢环状部件，以替代在周期轧管机上轧制后必须切除的端头部分；步骤4、对步骤3中处理后的空心管坯进行加热、除磷；步骤5、向加热、除磷后的空心管坯内插入芯棒并定位，然后通过喂料系统送入周期轧管机进行往复轧制，制得壁厚、直径和长度符合要求的管件；步骤6、对所述管件脱芯棒、切头、切尾；步骤7、对切头、切尾后的所述管件再经加热、定径、精整，制得合格的成品管材。2.根据权利要求1所述的深海用X70级大口径厚壁无缝管，其特征是步骤1所述的X70级管线钢主要组分及重量百分比为，C：0.02~0.09，Si：0.04~0.40，Mn：1.0~1.60，P：0.002~0.014，S：0~0.002，N：0~0.08，Nb：0.02~0.08，Ti：0.004~0.03，Mo：0.05~0.20，Cu：0.05~0.10，V：0~0.08，Ni：0.05~0.30，Cr：0~0.20，Al：0.005~0.05，Ca：0.001~0.006，CE≤0.43%，Pcm≤0.22，其余为Fe；所述的离心铸造机为旋转轴线与水平夹角为0度的卧式离心铸造机，所述的离心铸造型筒采用滚筒式金属铸型，浇注时型筒温度为200~400℃，浇注速度为50~200公斤/秒钢水，恒定型筒转速500~1400转/分,浇注温度确定为在液相线温度之上100~300℃，浇注完毕，待温度下降到固相线之下30~100℃，型筒降低转速到300~500转/分，旋转保持20~30分钟后停止，钢管温度降至500~800℃时脱模。3.根据权利要求1所述的深海用X70级大口径厚壁无缝管，其特征是步骤2所述的带锥度的咬入头的长度为300～450mm，锥度范围在1:2.5~1：3.3之间；所述空心管坯的内表面切削厚度不小于5mm，所述空心管坯的外表面切削厚度不少于2mm。4.根据权利要求1所述的深海用X70级大口径厚壁无缝管，其特征是步骤3所述的碳素钢环状部件的长度为500～900mm，所述的焊接为气体保护自动焊。5.根据权利要求1所述的深海用X70级大口径厚壁无缝管，其特征是步骤4所述的加热采用感应加热，加热温度为960-1000℃。6.根据权利要求1所述的深海用X70级大口径厚壁无缝管，其特征是步骤5所述的往复轧制的送进量为轧制碳素钢的65～70％，轧辊变形段孔型的宽高比为轧制碳素钢的1.0～1.05倍。7.一种深海用X70级大口径厚壁无缝管的制备方法，其特征是所述方法包括以下步骤：步骤1、按X70级管线钢成分配比，经炉外精炼的X70合金钢钢水通过离心铸造机离心铸造成空心坯；步骤2、将所述空心管坯的前端外表面加工成带锥度的咬入头，并对所述空心管坯的内外表面和所述前端的咬入头进行机加工；步骤3、在所述空心管坯的尾端焊接一个碳素钢环状部件，以替代在周期轧管机上轧制后必须切除的端头部分；2CN102615476A权利要求书2/2页步骤4、对步骤3中处理后