一种石油套管用钢及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102373368A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102373368A(43)申请公布日2012.03.14(21)申请号201010260439.X(22)申请日2010.08.23(71)申请人宝山钢铁股份有限公司地址201900上海市牡丹江路1813号南楼(72)发明人史宏德田青超叶欢洪辉胜(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人郑立柱金惠淑(51)Int.Cl.C22C38/12(2006.01)C21D8/10(2006.01)B21C37/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种石油套管用钢及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种石油套管用钢，其成分质量百分比为：C：0.14～0.20％，Si：0.10～0.25％，Mn：0.75～1.20％，P≤0.018％，S≤0.005％，Nb：0.010～0.030％，Ti：0.008～0.025％，Ca：0.0015～0.0045％，Al：0.015～0.045％，其余为Fe和不可避免的杂质。该石油套管用钢的制造方法，包括：转炉冶炼，炉外精炼，并经钙处理后浇铸制成板坯；板坯经1100～1250℃加热后轧成板带，壁厚控制在-5％T～+10％T；板带的终轧温度在800℃以上；轧后板带经层流冷却，以5～30℃/s的速度冷却到650℃以下卷取成钢卷。钢卷经成型并焊接得到的HFWJ55套管具有优异的冲击韧性。CN1023768ACCNN110237336802373371A权利要求书1/1页1.一种石油套管用钢，其成分质量百分比为：C：0.14～0.20％，Si：0.10～0.25％，Mn：0.75～1.20％，P≤0.018％，S≤0.005％，Nb：0.010～0.030％，Ti：0.008～0.025％，Ca：0.0015～0.0045％，Al：0.015～0.045％，其余为Fe和不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的石油套管用钢，其特征在于，Si：0.15～0.25％，Nb：0.010～0.026％，Ti：0.020～0.010％，Ca：0.0035～0.0015％，Al：0.035～0.025％。3.如权利要求1所述的石油套管用钢卷的制造方法，包括：转炉冶炼，炉外精炼，并经钙处理后浇铸制成板坯；板坯经1100～1250℃加热后轧成板带，壁厚控制在-5％T～+10％T；板带的终轧温度在800℃以上；轧后板带经层流冷却，以5～30℃/s的速度冷却到650℃以下卷取成钢卷。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，终轧温度为800～950℃。5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，轧后板带经层流冷却，冷却到550～650℃。6.如权利要求3～5任一所述的方法，其特征在于，钢卷经成型及在1250℃以上温度焊接。7.如权利要求3～6任一所述的方法，其特征在于，钢卷经成型及在1250～1500℃温度焊接。8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，焊接后，使用中频加热对焊缝进行在线正火热处理，加热温度为850～1000℃。9.如权利要求3～5任一所述的方法制造的石油套管用钢卷，其屈服强度为389～412MPa，抗拉强度为563～574MPa，延伸率为45～47％；冲击功(T-10-21)为132～196J。10.如权利要求6～8任一所述的方法制造的石油套管，其管体屈服强度为434～442MPa，管体抗拉强度为550～560MPa，管体延伸率为41～44％；其焊缝抗拉强度为560～565MPa；焊缝冲击功(T-10-21)为110～228J。2CCNN110237336802373371A说明书1/4页一种石油套管用钢及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种石油天然气井石油套管用钢，特别是涉及一种HFWJ55厚壁套管用钢、高频直缝焊套管及其制造方法。背景技术[0002]API标准规定，石油套管有无缝钢管和焊管两种类型。相对于无缝钢管而言，焊接套管的最显著特点是壁厚尺寸精度高；具有高抗挤毁性，同时还具有制造流程短生产效率高、规格范围宽、节能、生产成本低，产品性价比高等优点，因此，国外如美、德、日、韩等国普遍采用HFW焊管替代无缝钢管，国内油田也在逐步推广使用，其中，J55钢级相对于其它钢级的套管是规格最多、用量最多、使用最广泛的一个钢级。[0003]HFWJ55套管的生产工艺流程是：炼钢→连铸→热轧→钢带剪切对焊→铣边→成型→高频焊接→超声波探伤→中频焊缝热处理→空冷/水冷→定径→飞锯→水压/通径→超声波探伤→外观尺寸检查→磁粉探伤→管加工→喷涂/标记→入库。[0004]HFW套管是一种通过高频电流的集肤效应(SkinEffect)和临近效应(ProximityEffect)把管坯边