一种合金结构钢制造技术

本发明专利技术公开了一种合金结构钢，该钢的化学成份按重量百分比计量，C：0.25％-0.35％，Mn：1.2％-1.5％，Si：0.5％-0.7％，P：≤0.015％，S：≤0.01％，Cr：≤0.05％，Ni：≤0.1％，V： 0.05％-0.2％，Cu：≤0.1％，Al：≤0.01％，余量为Fe及不可避免的夹杂；碳当量Ce≤0.4％。本发明专利技术还提供了利用该合金钢制造的隔热油管，仅须正火处理，无须调质处理，加工工艺简单，产品质量稳定。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及一种合金结构钢。
技术介绍
热采技术随着石油工业技术而发展，它对低压井，稠油井，老油井以及低温地带油井稳定和提高日产量最有效方法之一。已被广泛应用和推广。尤其稠油井含有较高比例的石蜡和沥青的原油，特点是比重大，粘度高，流动性差的重质油。以及一些老油井，由于采掘时间长，油层压力低，原油流动性差，采掘十分困难，为了保证油井的日产量稳定或提高，必须推广应用热采技术来增加采掘量。由于热采技术的迅速发展，使昔日被称为“地下僵龙”的高粘度稠油跃出地面成为十分重要的石化原料。 随着稠油开采的不断增加，热采技术得到迅速发展，相应隔热油管 ( 即隔热双层管 ) 的需求量大大增加。 热采技术的原理：主要利用特制的隔热油管向地下稠油层注入高温高压蒸汽。使它在油层里停留 7 ～ 15 天时间，从而达到软化原油作用、提高原油温度、降低粘度、增加流动性，使原油增强自喷能力或借助于抽油机增加采集能力的技术。 隔热油管由两层钢管组成。外层管又称外套管，内层管又称内衬管。在内外层管之间填补绝热材料 ( 如耐高温玻璃纤维、铝箔、硅酸盐等多层包扎而成 )，同时将夹层间抽成真空或注入惰性气体 (He 或 Ar) 增加绝热性能。 由于隔热油管的工况条件，必须采用高强度材质管制造而成。尤其内层衬管承受高温高压 ( 温度 T ≥ 380℃，压力 P ≥ 36MPa)，因此，必需采用强度达到 N80 级，外层套管处于常温下工作，一般可应用强度 J55 级即可，也可采用与内衬管同等强度钢。 隔热油管的外套管和内衬管之间保持一定间隙，在制造时内衬管两端必须进行加厚再扩径加工，内衬管务必有良好的加工工艺性能。内外管的连接应用焊接方法，内外管需具有良好的焊接性能 ( 一般可用材质的碳当量 Ce 来控制 )。 隔热油管工作条件十分恶劣。外层套管承受温度和压力与工作现场等同。然而内层衬管除承受输送高温高压蒸汽外，由于内外管温度和压力差悬殊，产生应力特别严重，使整个管体处于复杂应力作用下，往往使整个管体产生弯曲、扭转或焊缝产生裂纹、开裂等缺陷出现。尤其内外管端连接处由于焊接产生热影响区，迫使该部分材质的可塑性降低，即使采取退火或回火处理，亦很难达到正常状态。容易成为裂纹、开裂等缺陷的埋伏区。 依据隔热油管应用特点和生产制造，管体材质一般选用优质低合金结构钢。用热轧无缝管方法制成管体 ( 平端 )，用调质处理提高钢的强度。尤其内衬管强度务必达到 N80 级要求。日本和美国的内外管是应用 25Mn2 钢制管。其内衬管应用水作淬火剂淬火，再经回火处理而成 ( 金相组织为回火索氏体 )。而德国和我国某些厂家则选用 25CrMo 钢制管， 用油作淬火剂淬火，加回火处理而成。这两种调质处理方法的共同点：工艺装备复杂、投资大、技术水平高、操作难度大、合格率低、成本高，迫使成品价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种合金结构钢，利用该合金结构钢制造隔热油管的外套管和内衬管，加工工艺简单，提高隔热油管的外套管和内衬管的焊接性能。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种合金结构钢，该钢的化学成份按重量百分比计量， C： 0.25％ -0.35％， Mn ： 1.2％ -1.5％， Si ： 0.5％ -0.7％， P：≤ 0.015％， S：≤ 0.01％， Cr ：≤ 0.05％， Ni ：≤ 0.1％， V： 0.05％ -0.2％， Cu ：≤ 0.1％， Al ：≤ 0.01％，余量为 Fe 及不可避免的夹杂；碳当量 Ce ≤ 0.4％。一种利用上述合金结构钢生产隔热油管的加工工艺，所述加工工艺步骤是：(1) 对经检验合格的管坯进行下料；(2) 对管坯进行加温，加热温度为 1300-1340℃； (3) 在热定心下进行穿孔； (4) 打头处理；(5) 退火处理；(6) 进行酸洗；(7) 进行磷化皂化；(8) 进行冷拔处理；(9) 对冷拔后的管料再次进行退火、酸洗、磷化皂化和冷拔处理，直至钢管尺寸符合设计要求；(10) 对管料进行正火热处理，正火温度为 950-1000℃； (11) 对管料进行矫直和切头尾；(12) 进行理化检验和无损检测，钢管的金相组织应为铁素体和珠光体，不得有魏氏组织存在。利用本专利技术合金结构钢生产隔热油管，加工工艺中无须调质处理，而只需正火热处理，工艺装备简单，操作简便，性能稳定，合格率高；内衬管和外套管采用同种材质、同一种工艺方法，获得相同的机械性能、工艺性能和金相组织，这对内衬管两端加厚和扩径、内外管焊接创造有利条件，焊接性能良好，焊缝热影响区应力敏感性不明显，能够提高隔热油管的使用寿命。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：本专利技术合金结构钢的化学成份按重量百分比计量，C： 0.25％ -0.35％， Mn ： 1.2％ -1.5％， Si ： 0.5％ -0.7％， P：≤ 0.015％， S：≤ 0.01％， Cr ：≤ 0.05％， Ni ：≤ 0.1％， V： 0.05％ -0.2％， Cu ：≤ 0.1％， Al ：≤ 0.01％，余量为 Fe 及不可避免的夹杂；碳当量 Ce ≤ 0.4％。合金结构钢的冶炼方法：电炉 (EF+LF+VD) 加炉外精炼法冶炼而成。钢的低倍组织试片上不得有肉眼可见的白点、残余缩孔、分层、裂纹、气泡、夹杂、翻皮等缺陷存在。允许的低倍组织；一般疏松，中心疏松和偏析等各不大于 1.5 级。钢的非金属夹杂物按 GB10561 规定，合格级别按 ISO 评级图评级：合金结构钢生产隔热油管的加工工艺步骤是：(1) 对经检验合格的管坯进行下料；(2) 对管坯进行加温，加热温度为 1300-1340℃； (3) 在热定心下进行穿孔； (4) 打头处理；(5) 退火处理；(6) 进行酸洗；(7) 进行磷化皂化；(8) 进行冷拔处理；(9) 对冷拔后的管料再次进行退火、酸洗、磷化皂化和冷拔处理，直至钢管尺寸符合设计要求；(10) 对管料进行正火热处理，正火温度为 950-1000℃； (11) 对管料进行矫直和切头尾；(12) 进行理化检验和无损检测，钢管的金相组织应为铁素体和珠光体，不得有魏氏组织存在。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合金结构钢，其特征在于：该钢的化学成份按重量百分比计量， C： 0.25％ ‑0.35％， Mn ： 1.2％ ‑1.5％， Si ： 0.5％ ‑0.7％， P：≤ 0.015％， S：≤ 0.01％， Cr ：≤ 0.05％， Ni ：≤ 0.1％， V： 0.05％ ‑0.2％， Cu ：≤ 0.1％， Al ：≤ 0.01％，余量为 Fe 及不可避免的夹杂；碳当量 Ce ≤ 0.4％。

【技术特征摘要】
1.一种合金结构钢，其特征在于：该钢的化学成份按重量百分比计量， C： 0.25％ -0.35％， Mn ： 1.2％ -1.5％， Si ： 0.5％ -0.7％， P：≤ 0.015％， S：≤ 0...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，
申请(专利权)人：重庆广鼎道路设施有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50