[发明专利]管线用厚壁电焊钢管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及管线用厚壁电焊钢管，特别涉及具有API(美国石油学会(American Petroleum Institute))X52～X80级(屈服强度YS：相当于360MPa～555MPa)高强度、且母材部和电焊部均具有高韧性(high toughness)的管线用厚壁电焊钢管(havy wall electric resistance welded steel pipe for line pipe)及其制造方法。需要说明的是，这里所说的“厚壁”是指壁厚(wall thickness)为20mm以上的情况。

背景技术

近年来，随着深海的油田、气田的开发，作为海底管道(offshore pipeline)用途、油井管(Oil Country Tubular Goods)用途，强烈地期望高强度厚壁钢管。而且，对于面向北海(the North Sea)、阿拉斯加(Alaska)等寒冷地区(cold area)的钢管而言，强烈地要求电焊管焊接部的低温可靠性(low temperature reliability)，特别要求低温下的脆性破坏初始抗力(brittle fracture initiation resistance)。

对于电焊钢管的焊接部(weld zone)(电焊部(electric resistance weld zone))而言，由于在焊接时快速加热(rapid heating)、快速冷却(rapid quenching)，通常比母材部的强度(strength)(硬度(hardness))更高而韧性(toughness)降低。针对这样的电焊部的问题，最近提出了如下技术：在焊接(电焊焊接)后对电焊部(焊接部)在线(in-line)地实施加热和冷却，改善电焊焊接部的组织(microstructure)，从而使电焊焊接部的韧性恢复(提高)至与母材相同的程度。

例如，专利文献1记载了一种低温韧性(low temperature toughness)优异的电焊钢管的制造方法，该方法包括：将电焊钢管的电焊焊接部加热至850～1000℃，然后从Ar₃相变点以上以超过30℃/秒且为100℃/秒以下的冷却速度进行快速冷却，在(Ar₁-50℃)～(Ar₁-100℃)停止冷却，然后进行弱冷却(weak cooling)，所述电焊钢管以C：0.05～0.20％、Si：0.3％以下、Mn：0.50～2.00％作为基本成分，且含有Nb：0.01～0.10％、V：0.01～0.10％、Ti：0.01～0.05％中的一种或两种以上，余量由Fe及不可避免的构成。由此，不实施冷却后的再加热(回火(tempering))也能够使电焊部的韧性达到与母材相同程度优异的韧性。

另外，专利文献2记载了一种高韧性电焊钢管的制造方法，该方法包括：将电焊钢管的焊接部(电焊部)加热至850～1050℃，以冷却速度5～20℃/秒进行冷却，或者进一步实施加热至550℃以下后再进行冷却的回火，所述电焊钢管具有如下成分体系：含有C：0.10％以下、Si：0.5％以下、Mn：0.4～1.6％、P：0.025％以下、S：0.010％以下、Nb：0.01～0.08％、Ti：0.01～0.07％、V：0.005～0.07％，余量由Fe及不可避免的构成。由此，可以使电焊部兼具与母材相同程度的高强度和高韧性。