深海水下脐带缆垂直连接模块高性能贝氏体钢连接件材料制备方法技术

本发明专利技术提供了深海水下脐带缆垂直连接模块高性能贝氏体钢连接件材料制备方法，其通过在材料成分配比、锻造温度控制和热处理工艺及淬火冷却等方面进行改进，以此提供一种高强度，优质低温韧性以及优异焊接性能的锻件连接件的制造方法，从而实现优化设计，简化施工，实现模块化，标准化生产，降低综合成本和项目效率，并且可靠性更高。并且可靠性更高。并且可靠性更高。

【技术实现步骤摘要】
深海水下脐带缆垂直连接模块高性能贝氏体钢连接件材料制备方法


[0001]本专利技术涉及贝氏体钢连接件材料的
，特别涉及深海水下脐带缆垂直连接模块高性能贝氏体钢连接件材料制备方法。

技术介绍

[0002]深海油气开采系统的技术装备难度堪比航天工程，在追赶国际先进水平时，仅凭“一家之力”是难以达到的，需要聚集各个国家、各个公司、各个行业的中坚力量，方可实现追赶甚至突破。从一般性定义来说，海上油田分为浅海、深海以及超深海3类。一般所指的超深海，是指水深为1500m以深的海洋。随着水深的增加,水下生产系统正在成为经济高效地开发深水油气田和海上边际油气田的重要技术手段之一。脐带缆作为水下生产系统的关键设备,在水下工程领域应用日趋广泛。目前国内在脐带缆设计、分析、制造和安装等方面的研究还处于初步发展阶段,仅仅具备浅水(300m以内)脐带缆水平安装的工程实践能力,严重制约了我国水下生产系统的应用和发展。
[0003]脐带缆广泛应用于海洋石油及天然气的开发应用中，目前脐带缆水下终端连接器用于脐带缆的终端连接，使用连接器的优势在于法兰连接可以使用更多的连接设备，避免资源的浪费，连接终端装置具有止动装置使脐带缆管线可以更好的连接与固定。现有的水下脐带缆垂直连接模块高性能贝氏体钢连接件在轻量化、强度和低温韧性方面依然存在较大的问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种深海水下脐带缆垂直连接模块高性能贝氏体钢连接件材料制备方法，其通过在材料成分配比、锻造温度控制和热处理工艺及淬火冷却等方面进行改进，以此提供一种高强度，优质低温韧性以及优异焊接性能的锻件连接件的制造方法，从而实现优化设计，简化施工，实现模块化，标准化生产，降低综合成本和项目效率，并且可靠性更高。
[0005]本专利技术提供深海水下脐带缆垂直连接模块高性能贝氏体钢连接件材料制备方法，其包括如下步骤：
[0006]步骤S1，冶炼工序，其包括采用电炉和AOD/VODC炉相结合，以及在氩气气氛保护条件下，对回收料和纯合金料进行浇铸；在冶炼过程中添加适量的含Cr元素化合物、适量的含Mn元素化合物、适量的含Mo元素化合物、适量的含Ni元素化合物、适量的含Cu元素化合物、适量的含V元素化合物和适量的含Nb元素化合物；
[0007]步骤S2，锻造工序，其包括在880℃
‑
1020℃的温度范围内对所述冶炼工序得到的产物进行锻造成型处理；
[0008]步骤S3，热处理工序，其包括对所述锻造工序得到的产物依次进行淬火处理、回火处理和水冷处理；
[0009]步骤S4，机械加工与无损探伤工序，其包括对所述热处理工序得到的产物进行切削加工处理和超声波探伤处理，从而得到高性能贝氏体钢连接件材料；
[0010]步骤S5，终检工序，最终成品进行尺寸检查，外观检查，超声波探伤、磁粉探伤等，各项最终检验合格后入库待发货。
[0011]进一步的，在所述步骤S1中，冶炼工序，其包括采用电炉和AOD/VODC炉相结合，以及在氩气气氛保护条件下，对回收料和纯合金料进行浇铸；在冶炼过程中添加适量的含Cr元素化合物、适量的含Mn元素化合物、适量的含Mo元素化合物、适量的含Ni元素化合物、适量的含Cu元素化合物、适量的含V元素化合物和适量的含Nb元素化合物具体包括：
[0012]采用电炉和AOD/VODC炉相结合，以及在氩气气氛保护条件下，对回收钢材料和含铁纯合金材料进行浇铸；
[0013]在冶炼过程中添加适量的含Cr元素化合物、适量的含Mn元素化合物、适量的含Mo元素化合物、适量的含Ni元素化合物、适量的含Cu元素化合物、适量的含V元素化合物和适量的含Nb元素化合物，使得Cr元素的重量占比为0.50％
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0.70％，Mn元素的重量占比为0.60％
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0.70％，Mo元素的重量占比为0.15％
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0.20％，Ni元素的重量占比为0.70％
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0.90％，Cu元素的重量占比为1.0％
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1.30％，V元素的重量占比为0.030％
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0.050％，Nb元素的重量占比为0.030％
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0.040％；
[0014]并且焊接热裂纹敏感系数小于或等于0.27，C元素的重量占比≤0.07％。
[0015]进一步的，在所述步骤S2中，锻造工序，其包括在880℃
‑
1020℃的温度范围内对所述冶炼工序得到的产物进行锻造成型处理具体包括：
[0016]在880℃
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1020℃的温度范围内对所述冶炼工序得到的产物进行锻造成型，开坯锻造比≥2.5，成型总锻造比＞6，保温时间为0.5小时/英寸—1.5小时/英寸。
[0017]进一步的，在所述步骤S3中，热处理工序，其包括对所述锻造工序得到的产物依次进行淬火处理、回火处理和水冷处理具体包括：
[0018]在950℃的温度进行淬火处理，在660℃的温度进行回火处理；
[0019]当完成所述回火处理后在不超过65s的转移时间内对产物进行水冷处理，从而使产物温度冷却到32℃以下；
[0020]当完成热处理后，对产物进行本体取样，再对取样得到的样品进行室温拉伸，低温冲击，硬度，金相检验，铁素体含量检验，耐腐蚀性能的测试。
[0021]进一步的，在所述步骤S4中，机械加工与无损探伤工序，其包括对所述热处理工序得到的产物进行切削加工处理和超声波探伤处理，从而得到高性能贝氏体钢连接件材料具体包括：
[0022]当对产物进行本体取样得到的样品进行的测试合格后，采用未受污染的切削液和陶瓷刀片进行刀片切削处理；再对完成刀片切削处理的产物进行超声波探伤处理，从而得到高性能贝氏体钢连接件材料。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：上述的深海水下脐带缆垂直连接模块高性能贝氏体钢连接件材料制备方法通过在材料成分配比、锻造温度控制和热处理工艺及淬火冷却等方面进行改进，以此提供一种高强度，优质低温韧性以及优异焊接性能的锻件连接件的制造方法，从而实现优化设计，简化施工，实现模块化，标准化生产，降低综合成本和项目效率，并且可靠性更高。
【附图说明】
[0024]图1为本专利技术提供的深海水下脐带缆垂直连接模块高性能贝氏体钢连接件材料制备方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面通过具体实施例对本专利技术所述的深海水下脐带缆垂直连接模块高性能贝氏体钢连接件材料制备方法作进一步的详细描述。
[0026]如图1所示，该深海水下脐带缆垂直连接模块高性能贝氏体钢连接件材料制备方法包括如下步骤：
[0027]步骤S1，冶炼工序，其包括采用电炉和AOD/VODC炉相结合，以及在氩气气氛保护条件下，对回收料和纯合金料进行浇铸；在冶炼过程中添加适量的含Cr元素化合物、适量的含Mn元素化合物、适量的含Mo元素化合物、适量的含Ni元素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.深海水下脐带缆垂直连接模块高性能贝氏体钢连接件材料制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S1，冶炼工序，其包括采用电炉和AOD/VODC炉相结合，以及在氩气气氛保护条件下，对回收料和纯合金料进行浇铸；在冶炼过程中添加适量的含Cr元素化合物、适量的含Mn元素化合物、适量的含Mo元素化合物、适量的含Ni元素化合物、适量的含Cu元素化合物、适量的含V元素化合物和适量的含Nb元素化合物；步骤S2，锻造工序，其包括在880℃
‑
1020℃的温度范围内对所述冶炼工序得到的产物进行锻造成型处理；步骤S3，热处理工序，其包括对所述锻造工序得到的产物依次进行淬火处理、回火处理和水冷处理；步骤S4，机械加工与无损探伤工序，其包括对所述热处理工序得到的产物进行切削加工处理和超声波探伤处理，从而得到高性能贝氏体钢连接件材料；步骤S5，终检工序，最终成品进行尺寸检查，外观检查，超声波探伤、磁粉探伤等，各项最终检验合格后入库待发货。2.如权利要求1所述的深海水下脐带缆垂直连接模块高性能贝氏体钢连接件材料制备方法，其特征在于：在所述步骤S1中，冶炼工序，其包括采用电炉和AOD/VODC炉相结合，以及在氩气气氛保护条件下，对回收料和纯合金料进行浇铸；在冶炼过程中添加适量的含Cr元素化合物、适量的含Mn元素化合物、适量的含Mo元素化合物、适量的含Ni元素化合物、适量的含Cu元素化合物、适量的含V元素化合物和适量的含Nb元素化合物具体包括：采用电炉和AOD/VODC炉相结合，以及在氩气气氛保护条件下，对回收钢材料和含铁纯合金材料进行浇铸；在冶炼过程中添加适量的含Cr元素化合物、适量的含Mn元素化合物、适量的含Mo元素化合物、适量的含Ni元素化合物、适量的含Cu元素化合物、适量的含V元素化合物和适量的含Nb元素化合物，使得Cr元素的重量占比为0.50％
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0.70％，Mn元素的重量占比为0.60％
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0.70％，Mo元素的重量占比为0.15％
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【专利技术属性】
技术研发人员：周勇，葛辉，
申请(专利权)人：苏州雷格姆海洋石油设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：