[发明专利]无缝钢管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及无缝钢管的制造领域，具体而言，涉及一种无缝钢管及其制造方法。

背景技术

随着世界石油、天然气工业的发展，长距离输送管线建设正朝着大直径、大壁厚、高压输送方向发展，这就要求管线钢具有高强度和高韧性性能，同时由于管线途经的地理环境恶劣，对安全性要求高。采用无缝工艺生产的高钢级管线用无缝钢管较焊管性能具有更加稳定和均一，目前，管线钢强度已由最初的API SPEC5L标准中的X52～X65提高到X80～X100，因此研发出综合性能更高的高钢级管线用无缝钢管已成为当今管线钢发展的趋势。但是，采用目前的无缝钢管生产工艺还不能制得符合X100标准的无缝钢管。

发明内容

本发明旨在提供一种无缝钢管及其制造方法，以解决现有技术中无缝钢管的生产工艺难以满足X100无缝钢管的生产需求的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种无缝钢管的制造方法，该制造方法包括:步骤S1，对原料进行冶炼得到坯料，原料中各化学组分的重量百分比为C0.07～0.12%、Si0.10～0.35%、Mn1.00～1.50%、NiO.10～0.50%、CrO.10～0.50%、Mo0.10～0.50%、Nb0.01～0.05%、Al0.02～0.05%、Ti0.01～0.05%、Cu≤0.25%、V≤0.1%、P≤0.02%、S≤0.005%、余量为铁Fe和不可避免杂质;步骤S2，对坯料进行轧制得到管坯;以及步骤S3，对管坯进行热处理得到无缝钢管。

进一步地，上述原料选铁水、废钢、铁合金、铝丝和钙丝中的多种。

进一步地，上述步骤S1包括将原料经过电炉冶炼、炉外精炼、真空脱气以及弧形连铸工艺步骤。

进一步地，上述弧形连铸过程中，拉坯速度控制在0.5～0.8m/min;结晶器的振动频率为180～220opm，振幅为±2～4mm,偏移量调整范围为10～30%。

进一步地，上述步骤S2包括:步骤S21，将坯料加热至1240～1270°C，并保温30～45min，得到热坯;步骤S22，将热坯在1100～1200°C下进行锥形穿孔，得到毛管;步骤S23，利用轧管机将毛管进行轧管，得到荒管;以及步骤S24，对荒管进行定径得到管坯。

进一步地，上述步骤S21包括将坯料依次经过预热段加热、加热I段加热、加热II段加热、加热III段加热、加热IV段加热、加热V段加热以及均热步骤，步骤S21的总处理时间大于或等于4h，其中，经过预热段加热后坯料的温度达到790～810°C，经过加热I段加热后坯料的温度达到820～1000°C，经过加热II段加热后坯料的温度达到1090～1150°C，经过加热III段加热后坯料的温度达到1190～1250°C，经过加热IV段加热后坯料的温度达到1220～1280°C，经过加热V段加热后坯料的温度达到1230～1280°C，然后在1240～1270°C均热30～45min后，得到热坯。

进一步地，上述步骤523中的轧管机为连轧机组，轧管过程中毛管的喂入量为30～100mm轧辊的转速在22～52rpm之间，风压在4.5～6bar之间。

进一步地，上述步骤S3包括:步骤S31，在910～930°C下，对管坯进行淬火，保温90～120min后冷却;步骤S32，在600～620°C下，对冷却后的管坯进行回火，保温120～160min后空冷得到无缝钢管。

根据本发明的另一方面，提供了一种无缝钢管，该无缝钢管采用上述的制造方法制造而成。

进一步地，上述无缝钢管的屈服强度在740MPa以上，抗拉强度在830MPa以上。

应用本发明的技术方案，严格控制原料中各化学组分含量，通过各化学组分之间合理的配比使得到的无缝钢管的强度、韧性和焊接性能均能够满足长距离输送管线的应用要求;并且采用热处理工艺，保证了钢管奥氏体化的均匀性，提高钢管的高温性能。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。