[发明专利]一种825/X70/825双面复合板及其生产方法

说明书

本发明公开一种825/X70/825双面复合板及其生产方法。制造复合板的复合坯包括X70低合金钢基材和825合金复材，基材与复材的长、宽相同，且长度为2～4m，宽度为1～3m，厚度比2～10；按复材、基材、复材的顺序依次叠放机加工后的复材和基材形成复合坯，将复合坯抽取真空后进行真空电子束密封焊接；将焊接后的复合坯加热至1200～1250℃保温，开轧温度为1180～1200℃，单道次压下率≥10％且头三道次压下率≥15％，总压下率≥75％；生产的5～70mm复合板在内外侧耐腐蚀性优良，心部力学性能优良，适用于对内外两侧均提出高抗腐蚀性能要求同时兼顾整体结构力学性能的管线制造。

技术领域

本发明属于复合板制备技术领域，特别涉及到一种应用真空复合技术生产825/X70/825双面复合板及其制备方法。

背景技术

在H₂S和CO₂共存条件下，金属材料面临两个腐蚀问题：一是材料的环境开裂性能，一是材料的电化学腐蚀问题。位于中国四川地区的众多气田高含H₂S、CO₂，气田水中氯离子含量也较高，这些气田的开采面临严峻的腐蚀挑战。针对深埋地下的油井管和气管，不仅会受到开采油、气对管线内壁的腐蚀，还面临外部高温、高压、高腐蚀性环境的威胁。为保证气田安全高效开发，在高含硫气田采用镍基合金具有很高的可靠性，但成本太高。为节约材料成本，高含硫气田的地下管线可选用双面镍基合金复合管。

825/X70/825双面镍基合金复合板是以全奥氏体镍铁铬合金825为复层、低合金钢X70为基层的复合板材，复合板上下表面均为825合金，心部为X70低合金钢，其设计原则是X70低合金钢基层满足结构强度要求，825合金复层满足管线抵抗腐蚀的要求。825/X70/825双面复合板综合了两种金属的优点，与整体合金板相比不仅有效降低了成本，而且在保证耐蚀性的同时提高整体强度及安全性。

目前，生产镍基合金复合板的主要方法有爆炸法和轧制法，另外，针对复合管材方面，机械复合法应用的也比较多。采用爆炸法生产的镍基合金复合板，规格尺寸受到很大的限制，难以满足用户要求，由于大能力轧机的投产运营，爆炸法制备的镍基合金复合板只在某些特殊领域被采用，已经出现了被淘汰的趋势。机械复合法是将镍基合金管和管线钢管直接套嵌在一起，两者之间并无固定连接，应用领域十分有限。近年来，越来越多的学者针对轧制法制备镍基合金复合板技术进行了研究。

CN101564792A公开了C22镍基合金复合钢板的爆炸焊接方法，CN101559517A公开了C276镍基合金复合钢板的爆炸焊接方法，CN101559527A公开了NO8825镍基合金复合钢板的爆炸焊接方法，CN101559528公开了烟气脱硫用NO6059镍基合金复合钢板的爆炸焊接方法，上述专利均采用爆炸法制备镍基合金复合板，能够有效的将镍基合金板与普通钢板复合，从而在保证复合钢板具有镍基合金所有优点的前提下，拥有了需要的强度，从而节约了昂贵金属的使用量。但是生产的复合板规格尺寸受到了很大的限制，复合性能稳定性较差。

CN105671424A公开了一种管线用镍基合金复合钢板及其制造方法，采用轧制法制备管线用镍基合金复合钢板，但其复合界面强度有限，无法满足目前对复合强度越来越高的要求；CN104801562A公开了一种用于生产钢镍/镍基合金复合坯料的生产方法，介绍了一种用于轧制法制备镍基合金复合板的复合坯料的制备方法，适应设备能力强，但其生产效率低、工艺复杂，成材率低且成本高。

羊东明等人在《工艺与新技术》2015年vol.44，No.11，P33-36发表的论文“825合金/20钢双金属复合管焊接工艺”和杨旭在《焊管》2008年vol31，No.5，P 33-35发表的论文“Incoloy 825合金+X65复合管焊接性和焊接工艺”中，均提到了采用机械法制备的镍基合金复合板，其复层金属和基层金属之间存在间隙，整体性能较差，整体结构稳定性差，由其制备的管线易出现焊接接头疲劳断裂等缺陷。