本发明专利技术涉及一种Ｘ８０钢弯管及其弯制工艺。弯管由Ｘ８０钢制成，该钢重量百分比组成为：Ｃ０．０６～０．１５％，Ｓｉ０．１～０．３％，Ｍｎ１．４～２．０％，Ｐ≤０．０１５％，Ｓ≤０．０１％，Ｃｒ０～０．４５％，Ｍｏ０～０．３％，Ｃｕ０～０．３％，Ｎｉ０～０．５％，Ｎｂ０．０５～０．１５％，Ｔｉ０～０．０６％，Ｖ０～０．０６％，控制Ｃｅｑ０．３６～０．４４％，Ｐｃｍ０．１７～０．２３％。该钢制控轧钢板制成钢管后，再采用感应加热弯曲工艺弯制得弯管。在弯制过程中通过控制感应加热温度、弯制速度、冷却速度等参数，使所制弯管性能完全能够满足Ｘ８０钢级弯管的技术要求，可用作石油、天然气输送管道用的弯管。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁领域，尤其是涉及一种X80钢弯管及其弯制工艺。
技术介绍
弯管可根据要求采用无缝钢管、直缝焊管或螺旋焊管等钢管进行弯制。而 大口径弯管主要采用直缝焊管、螺旋焊管大口径弯管通过中频加热、弯曲的工 艺进行制作。钢管两端固定，采用感应局部加热，在机械的带动下沿一定的弯曲 半径以一定的速度运动，局部加热区就会按弯曲半径逐步弯制成具有特定曲率 半径的弯管，经变形后的钢管根据性能要求，采用喷水等冷却方式控制其组织和 性能达到技术要求规定的性能指标。目前大型弯管生产，多为低强度弯管，对X70 钢以上的弯管特别是对X8 0钢以上的厚壁弯管研究和生产较少。对X80钢板国内已开始生产，并进行了钢管的生产，其性能水平达到技术标 准的要求，如于2004年5月26日授权公告、'专利号为ZL01126611. 2的中国发 明专利，公开了宝钢的"一种低碳低合金钢及所制管材"专利技术专利，可生产X60 —80级的管材。钢管生产仅通过钢板的成型和焊接后即可完成,钢管的性能取决 钢板本身和焊接工艺，而钢板是经先进的控轧控冷生产，热加工和热处理有机结 合,保证了钢板以至钢管达到高的强韧性配合。但弯管的生产与钢管生产明显不 同，钢板经焊制成钢管后，在弯制过程中，还需两次加热过程，必然导致控轧控冷 钢板组织的变化和性能的降低。弯制后采用喷水冷却，虽在一定程度上能减小性 能下降的程度，但由于加热和冷却的连续空间条件的限制，因此效果不会很显著 所以采用普通X80钢管弯制成的弯管难以达到X80钢性能的要求。另外再加热 温度及冷却速度会直接影响材料的室温组织和性能，特别是厚壁弯管，由于冷却 速度过低，会导致弯管的性能显著降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服普通X80钢在弯制过程中因加热、弯制、 冷却导致弯管性能降低的弊病，提供了一种X80钢弯管及其弯制工艺，所生产弯 管的强度大于555MPa，低温冲击韧性大于120J，性能完全能够满足X80钢弯管 的技术要求，可用作石油、天然气高压输送用X80弯管。本专利技术要解决上述的技术问题是通过以下的技术方案实现的一种X80钢弯管，由X80钢制成，所述X80钢化学成分的重量百分比组成为 C 0. 06 ~ 0. 15%, Si 0. 1 ~ 0. 3%, Mn 1, 4 ~ 2. 0%, P < 0. 015%, S《0. 01%， Cr 0 ~ 0. 45%, Mo 0 ~ 0. 3%， Cu 0 ~ 0. 3%, Ni 0 ~ 0. 5%, Nb 0. 05 ~ 0. 15%, Ti 0-0. 06%, V 0~0. 06%,控制碳当量Ceq 0. 36 ~ 0. 44%,冷裂系数Pcm 0. 17 ~ 0.23%。上述X80钢弯管的管径为508 ~ 1422mm、壁厚为15 ~ 40隨、曲率半径为3 ~10m。上述X80钢弯管的弯制工艺，是采用X80钢控轧钢板制造钢管，再采用感应 加热弯曲工艺，感应加热温度为950 ~ IIO(TC,弯制速度20 80mm/s，钢管加热弯 制后，迅速喷水冷却，冷却速度大于15°C/s。作为本专利技术的一种改进，当弯管管径为508 1016mm、壁厚为15 30mm时弯 曲速度为20~80mm/s;弯管管径为1016 ~ 1422mm、壁厚为20 ~ 40mm时，弯曲速 度为20~50mm/min;弯管壁厚大于26mm时，采用外部喷水冷却的同时在弯管内 部增加喷雾冷却。本专利技术所提供的上述成分的X80钢，C及其它合金元素如Mn、 Mo、 Ni、 Cu、 Nb等的总合金含量按碳当量Ceq必须大于0. 36%，其中C含量必须大于0. 06%, 保证弯管材料具有高的淬透性，从而保证弯制冷却后获得贝氏体组织或贝氏体 +马氏体组织；但由于弯管在实际施工时，还需要与管线钢管进行对接焊接，其 可焊性也是应该重视的关键问题，因此，其总合金含量按碳当量Ceq必须小于 0. 44%,其中C含量必须小于0. 15%。上述材料经控制轧制和控制冷却轧制成钢板，采用埋弧自动焊制成直缝或螺旋钢管。钢管通过感应圈两端固定在弯管机上，其中一端可延特定半径的转动感应圈的宽度为20 ~ 4Omm,感应圈内通高压冷却水，在感应圈的弯管推进方向面 上，均匀开设出水孑L，使加热的钢管直接在弯制过程中喷水冷却。弯制加热温度、时间和冷却速度对最终的组织和性能有很大的影响。本发 明提供的钢种，含碳量较低，且含大量强碳化物形成元素，若温度低于95(TC,会 因奥氏体化不充分，Ti、 Nb、 V等碳化物不能充分固溶，使奥氏体中碳及合金元素 的含量不足而导致淬透性降低，性能不足；而若温度过高，尤其是超过IIO(TC时， 奥氏体晶粒发生异常长大，使弯管的性能降低，所以加热温度控制在950 ~ 1100 'C温度范围内。加热时间与钢管的弯制速度有关，感应加热速度快，但必须保证其壁厚截面 均温，应控制弯制速度为20 ~ 80mm/min，保i正加热时间大于0. 5min。弯制速度随 壁厚的增加而降低，即增加厚壁钢管的加热时间，以保证其完全透烧。冷却速度 是影响最终性能的一个关键因素，本专利技术所提供的X80钢，冷却速度应控制在大 于15。C/s,以保证获得贝氏体组织或贝氏体+马氏体组织。冷却方式采用由感 应圈直接喷水冷却，但对壁厚大于26mm的弯管，采用外部喷水冷却难以达到所 规定的冷却速度要求，因此，应在弯管内部增加喷雾冷却，以保证其冷却速度达 到所要求的要求。上述弯制工艺所生产的弯管，其性能达到强度大于555MPa,低温冲击韧性大 于120J，完全能够满足X80钢弯管的技术要求，可用作石油、天然气输送管道用 的弯管。 具体实施例方式本专利技术下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。 实施例1由化学成分为C 0.09%, Si 0.2%, Mn 1.9%， PO. 012%, S 0.01%， Cr 0.43%, Mo 0.2%, Ni 0.2%， Nb 0.05%, Ti 0.02%, V 0. 01%的X80控扎钢板，采用直缝 埋弧焊制成(D711x21mm的钢管，在弯管机上制成曲率半径为4266mm的弯管。弯制工艺为温度970土2(TC，速度为58±2mm/niin，喷水冷却。经检测弯管性能达到X80钢级弯管规定的技术指标，具体检测结果如下:<table>table see original document page 6</column></row><table>实施例2由化学成分为C 0. 06%, Si 0. 25%， Mn 1. 45%， P 0. 015%, S 0. 008%， Cr 0. 45%， Mo 0.3%， CuO. 1%, Ni 0.3%， Nb 0.1%, Ti 0.03%, V 0. 03%的X80控扎钢板，采 用直缝埋弧焊制成(D1016 x 30. 4mm的钢管，在弯管机上制成曲率半径为6096mm 的弯管。弯制温度1080±20°C,速度为78±2mm/min,采用外部喷水冷却的同时 在弯管内部增加喷雾冷却。经检测弯管性能达到X80钢弯管规定要求，具体检测结果如下<table>table see or本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Ｘ８０钢弯管，由Ｘ８０钢制成，其特征在于：所述Ｘ８０钢重量百分比组成为Ｃ０．０６～０．１５％，Ｓｉ０．１～０．３％，Ｍｎ１．４～２．０％，Ｐ≤０．０１５％，Ｓ≤０．０１％，Ｃｒ０～０．４５％，Ｍｏ０～０．３％，Ｃｕ０～０．３％，Ｎｉ０～０．５％，Ｎｂ０．０５～０．１５％，Ｔｉ０～０．０６％，Ｖ０～０．０６％，控制Ｃｅｑ０．３６～０．４４％，Ｐｃｍ０．１７～０．２３％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：付彦宏，肖福仁，廖波，陈长青，徐刚，彭立山，刘红，赵志伟，
申请(专利权)人：巨龙钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]
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