超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管及其生产方法技术

本发明专利技术涉及无缝钢管技术领域，提供一种超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管及其生产方法，该无缝钢管的化学成分以重量百分比计为：C 0.13～0.18％、Si 0.20～0.50％、Mn 1.20～1.70％、Cr 0.20～0.60％、Mo 0.15～0.40％、Ni 0.08～0.25％、V 0.07～0.14％、W 0.10～0.70％，余量为Fe、残余元素和不可避免的杂质。本发明专利技术提出的技术方案通过调整无缝钢管的坯料成分，并采用调质处理作为热处理工艺，因此生产出的无缝钢管具有良好的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无缝钢管
，特别涉及一种超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管及其生产方法。
技术介绍
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械，主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。旋挖钻机以其高效率、低污染等特性，目前己成为国内铁路及高速公路桥梁桩基础施工的主要施工设备，而随着国家基础建设投资的加人，旋挖钻机的需求量激增。旋挖钻机钻杆是旋挖钻机的关键部件，旋挖钻机钻杆由数节钻杆组合而成，每节钻杆由无缝钢管及焊接在其上的内外驱动键组成。目前的旋挖钻机钻杆用无缝钢管，在钢种成分设计上一般都采用C、Mn钢，钻杆的强度低，不能很好的满足施工要求。
技术实现思路
【要解决的技术问题】本专利技术的目的是提供一种超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管及其生产方法，以生产一种强度高、韧性好、焊接性能优良的旋挖钻机钻杆用无缝钢管。【技术方案】本专利技术是通过以下技术方案实现的。本专利技术首先涉及一种超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管，所述无缝钢管的化学成分以重量百分比计为：C 0.13～0.18％、Si 0.20～0.50％、Mn 1.20～1.70％、Cr 0.20～0.60％、Mo 0.15～0.40％、Ni 0.08～0.25％、V 0.07～0.14％、W 0.10～0.70％，余量为Fe、残余元素和不可避免的杂质。作为一种优选的实施方式，所述残余元素中：Cu≤0.20％、Nb≤0.01％、Ti≤0.035％、B≤0.0005％。作为另一种优选的实施方式，所述不可避免的杂质中：P≤0.025％、S≤0.015％。作为另一种优选的实施方式，所述碳当量CEIIW≤0.60％，其中CEIIW＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15。影响钢管焊接性能的主要因素是管体材料的化学成分，其中化学成分中含碳量对齐焊接性能的影响最为明显，通常把钢中合金元素对其焊接性能的影响，按其作用换算成碳元素的相当含量，即用碳当量法评价金属材料的焊接性能，碳当量越低，其焊接性能越好，碳当量越高其焊接性能越差，但是，碳当量降低的同时，钢管的力学强度指标也迅速降低，因此，要在保证无缝钢管力学强度性能指标的前提下，尽可能降低碳当量，提高焊接性能。本专利技术通过优选合金元素的含量，保证无缝钢管具有较高的强度的前提下，其焊接性能同样优良。本专利技术还涉及一种超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管的生产方法，包括步骤：A、制坯：经过电炉冶炼、LF精炼炉精炼、VD真空处理和连铸机浇注得到连铸坯，步骤A中控制连铸坯成分满足以上任一实施方式所述的成分要求；B、坯料管轧制：将连铸坯经环形炉加热、穿孔、终轧制管；C、热处理：对步骤B轧制后的坯料管采用调质处理，其中淬火温度910～950℃，回火温度为660～700℃。为使无缝钢管具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的，为了增强无缝钢管的强度，本专利技术选择调质处理作为热处理工艺，即先淬火，淬火温度为910～950℃，然后回火，其中回火温度为660～700℃。作为一种优选的实施方式，所述步骤A中，VD真空处理的出钢温度为1590～1605℃。作为另一种优选的实施方式，所述步骤A中，连铸机浇注的中间包温度：1530～1555℃。作为另一种优选的实施方式，所述步骤B中，终轧温度为850～950℃。作为另一种优选的实施方式，所述步骤B中，连铸坯出环形炉温度为1220～1250℃。作为另一种优选的实施方式，所述步骤C的调质处理中，淬火采用的冷却剂为水，回火采用的冷却方式为空冷。【有益效果】本专利技术提出的技术方案具有以下有益效果：本专利技术方法通过调整无缝钢管的坯料成分，并采用调质处理作为热处理工艺，因此生产出的无缝钢管具有良好的力学性能，其屈服强度≥770Mpa；抗拉强度为820～1000Mpa；延伸率≥16％；夏比U型冲击韧性：常温纵向全尺寸夏比冲击功≥100J，此外，在保证其具有较高的强度的前提下，其焊接性能同样优良。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的具体实施方式进行清楚、完整的描述。实施例1实施例1提供一种超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管的生产方法，用于生产Φ339.7×11mm无缝钢管，该方法包括以下步骤：(1)、制坯：经过电炉冶炼、LF精炼炉精炼、VD真空处理和连铸机浇注得到连铸坯，连铸坯直径Φ350mm，其中VD真空处理的出钢温度为1590℃，连铸机浇注的中间包温度：1530℃。步骤(1)中需要控制连铸坯成分的重量百分比满足表1。(2)、坯料管轧制：将合格定尺Φ350mm连铸坯经环形炉加热，经过穿孔后在放入再加热炉加热，最后轧制、定径、精整和包装，连铸坯出环形炉温度为1220℃，终轧温度为850℃。(3)、热处理：对步骤(2)轧制后的坯料管采用调质处理，其中淬火温度910℃，淬火采用的冷却剂为水，回火温度为660℃，回火采用的冷却方式为空冷。本实施例选择调质处理作为热处理工艺，即先淬火，淬火温度为910℃，然后回火，其中回火温度为660℃，通过调质处理，可以增强产品的强度。实施例1中的方法生产出的产品的力学性能参见表2。实施例2实施例2提供一种超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管的生产方法，用于生产Φ339.7×11mm无缝钢管，该方法包括以下步骤：(1)、制坯：经过电炉冶炼、LF精炼炉精炼、VD真空处理和连铸机浇注得到连铸坯，连铸坯直径Φ350mm，其中VD真空处理的出钢温度为1605℃，连铸机浇注的中间包温度：1555℃。步骤(1)中需要控制连铸坯成分的重量百分比满足表1。(2)、坯料管轧制：将合格定尺Φ350mm连铸坯经环形炉加热，经过穿孔后在放入再加热炉加热，最后轧制、定径、精整和包装，连铸坯出环形炉温度为1250℃，终轧温度为950℃。(3)、热处理：对步骤(2)轧制后的坯料管采用调质处理，其中淬火温度950℃，淬火采用的冷却剂为水，回火温度为660～700℃，回火采用的冷却方式为空冷。本实施例选择调质处理作为热处理工艺，即先淬火，淬火温度为950℃，然后回火，其中回火温度为700℃，通过调质处理，可以增强产品的强度。实施例3实施例3提供一种超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管的生产方法，用于生产Φ339.7×11mm无缝钢管，该方法包括以下步骤：(1)、制坯：经过电炉冶炼、LF精炼炉精炼、VD真空处理和连铸机浇注得到连铸坯，连铸坯直径Φ350mm，其中VD真空处理的出钢温度为1600℃，连铸机浇注的中间包温度：1550℃。步骤(1)中需要控制连铸坯成分的重量百分比满足表1。(2)、坯料管轧制：将合格定尺Φ350mm连铸坯经环形炉加热，经过穿孔后在放入再加热炉加热，最后轧制、定径、精整和包装，连铸坯出环形炉温度为1230℃，终轧温度为900℃。(3)、热处理：对步骤(2)轧制后的坯料管采用调质处理，其中淬火温度930℃，淬火采用的冷却剂为水，回火温度为680℃，回火采用的冷却方式为空冷。本实施例选择调质处理作为热处理工艺，即先淬火，淬火温度为930℃，然后回火，其中回火温度为680℃，通过调质处理，可以增强产品的强度。实施例4实施例4提供一种超高强度旋挖钻机钻杆用无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管，其特征在于所述无缝钢管的化学成分以重量百分比计为：C 0.13～0.18％、Si 0.20～0.50％、Mn 1.20～1.70％、Cr 0.20～0.60％、Mo 0.15～0.40％、Ni 0.08～0.25％、V 0.07～0.14％、W 0.10～0.70％，余量为Fe、残余元素和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管，其特征在于所述无缝钢管的化学成分以重量百分比计为：C 0.13～0.18％、Si 0.20～0.50％、Mn 1.20～1.70％、Cr 0.20～0.60％、Mo 0.15～0.40％、Ni 0.08～0.25％、V 0.07～0.14％、W 0.10～0.70％，余量为Fe、残余元素和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管，其特征在于所述残余元素中：Cu≤0.20％、Nb≤0.01％、Ti≤0.035％、B≤0.0005％。3.根据权利要求1或2所述的超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管，其特征在于所述不可避免的杂质中：P≤0.025％、S≤0.015％。4.根据权利要求2所述的超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管，其特征在于所述碳当量CEIIW≤0.60％，其中CEIIW＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15。5.一种超高强度旋挖钻机钻杆用无缝钢管的生产方法，其特征在于包括步骤：A、制坯：经过电炉冶炼、LF精炼炉精炼...

【专利技术属性】
技术研发人员：王婀娜，尹人洁，童宗圣，鄢勇，张涛，
申请(专利权)人：攀钢集团成都钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51