[发明专利]一种水下管汇连接件制造工艺及水下管汇连接件

说明书

本发明公开了一种水下管汇连接件制造工艺及水下管汇连接件，其特点是包括如下步骤：S10基材的制造；S20焊接堆覆；S30检测。本发明的有益效果是：通过成分设计改良，锻造技术控制和热处理工艺优化，得到超细晶的颗粒状贝氏体金相组织，使产品具有较高的屈服强度、优良的低温韧性和可焊性等综合性能，满足水下管汇连接件的标准化、模块化生产、快速安装及工程设计要求，生产周期有效缩减，并具备质量保障，大大增加了其在深海服役的耐腐蚀寿命，降低运营维护成本。

技术领域

本发明属海洋石油机械技术领域，尤其涉及一种水下生产系统关键组件的制造技术，具体为一种水下管汇连接件的制造工艺及使用该制造工艺制造的水下管汇连接件。

背景技术

海洋采油工程的水下生产系统是一个技术密集、综合性很强的海洋工程技术,涉及从材料、加工、制造工艺、海上测试到完井、采油、生产设施和海底管道、远程控制和维修作业等在内的多个学科领域和专业部门。全世界具备水下井口系统制造能力的生产商屈指可数。水下管汇连接件是深海水下生产系统的重要组成部分，主要用于水下生产设施之间的连接，如水下采油树与水下管汇、管汇连接终端(PLET)与管汇连接末端(PLEM)等的连接。水下管汇连接件产品需要直接焊接到管道的终端或分流端，在深海低温环境下承受380Bar高压。为满足水下管汇连接件的功能性和施工经济性，其设计要求极为严格，目前，很多制造商由于技术的限制生产的水下管汇连接件往往因质量不稳定，达不到项目的预计质量和交付要求。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水下管汇连接件的制造工艺及使用该制造工艺制造的水下管汇连接件，解决现有水下管汇连接件制造工序繁琐、施工困难、运营维护成本高，产品质量不稳定等问题，优化了制造工序，施工简易，实现水下管汇连接件的模块化、标准化生产，在保证产品尺寸公差及质量保障的前提下，大大增加了其在深海服役的耐腐蚀寿命。

为实现上述目的，本发明采用如下工艺：

一种水下管汇连接件的制造工艺，其特点是包括如下步骤：

S10基材的制造

S11锻造，采用A694-F65作为母材进行锻造，锻造温度控制在850～1180℃之内；锻造完成后进行炉冷，炉冷可以达到扩氢的效果；

S12正火，炉冷完成后进行正火，消除带状组织和偏析，达到均匀化处理的目的。

S13机械加工，完成正火的锻件进行车削、加工中心铣削；

S14调质热处理，机械加工完成后进行调质热处理，达到完全奥氏体化，所述调质热处理包括淬火、水冷、回火和空冷；

S20焊接堆覆，将S10步骤制作的基材焊接堆覆Inconel625耐腐蚀合金，焊接采用的技术措施包括：无摆动焊；喷孔或喷嘴尺寸φ6.5-12.7mm；钨针伸出长度8-12mm；电极数量为1个；单丝焊接；打底焊道和层间焊道的清理方式为打磨；多道焊；焊材为Inconel625耐腐蚀合金；填充材料ERNiCrMo-3，填充材料直径1.14mm；脉冲电流，峰值电流200-240A,基值电流100-130A，电压10-12.5V，脉冲频率2.5Hz；送丝方式为热丝,热丝电流30-45A，送丝速度70-200cm/min；焊接速度20-30cm/min；焊接前需要按照零件的外形结构定好中心位置，选择每个端口作为基准中心，加工去除量1mm+/-0.3mm公差，光洁度为Ra3.2um；堆焊过程按照焊接前预留的基准面，调整水平和旋转中心，进行焊接堆覆；控制电流和氩气量按照WPS和PQR的基本参数。

S30检测，堆焊完成后需要校准相同的基准中心，加工试切后测量确认堆焊层厚度是否均匀及满足最小厚度要求；再进行表面渗透检查和超声波探伤进行堆焊结合面的检查。