一种485MPa不锈钢复合管及其制造方法技术

一种485MPa不锈钢复合管及其制造方法，基材的化学成分质量百分含量为C=0.04%~0.06%、Si=0.10%~0.25%、Mn=1.5%~1.6%、P≤0.015%%、S≤0.005%、Alt=0.025%~0.035%、Nb=0.050%~0.060%、Ti=0.010%~0.020%、Mo=0.10%~0.15%、Cu=0.10%~0.15%、Cr=0.15%~20%，余量为Fe和不可避免的杂质；复材的化学成分质量百分含量为C≤0.03%、Si=0.45%~0.50%、Mn=1.25%~1.35%、P≤0.030%、S≤0.004%、Cr=16.2%~17.2%、Mo=2.05%~2.40%、Ni=10.1%~12%，余量为Fe和不可避免的杂质。与现有生产技术相比，本发明专利技术生产的合金设计成本低，成分设计更利于保证复合管轧成率与平直度，保证了复合管优良的剪切强度。保证了复合管优良的剪切强度。保证了复合管优良的剪切强度。

【技术实现步骤摘要】
一种485MPa不锈钢复合管及其制造方法


[0001]本专利技术属于不锈钢复合管的生产
，涉及一种485MPa不锈钢复合管及其制造方法。

技术介绍

[0002]双金属复合管由两种不同金属材料构成，以碳素钢管或合金钢管为基管，在其内表面覆衬一定厚度的不锈钢、镍基合金等耐蚀合金的复合管，管层之间通过各种变形和连接技术形成紧密结合，从而使两种材料结合成一体，制成一种新型金属复合管材。双金属复合管的一般设计原则是基材满足管道设计许用应力，复层耐腐蚀或磨损。双金属复合管兼有基层和复层的所有优点，相对于整体合金管能有效降低成本，针对整体合金管具有应力腐蚀开裂敏感性的氯化物或酸性环境，复合管可以提高安全性和可靠性。随着工业技术的发展，环境介质的复杂化以及国际竞争的加剧，许多行业对金属管材综合性能的要求越来越高，因而双金属复合管及其生产技术得到迅速发展，在石油、化工、核电、轻工和机械工程等行业有着广阔的应用前景。
[0003]双金属复合管生产的工艺方法主要包括热轧复合方法、热挤压复合法、铸造复合方法、爆炸焊接复合方法、组合式、激光包覆法等。但现有复合管的生产技术存在轧制复合的不良率高、剪切强度不足以及钢管焊接工艺不成熟等不足之处。
[0004]中国专利CN111559134A公开了“一种复合管及其制备方法”，其采用基材为Mn
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B，强度低，未提及制管工艺与焊接工艺。中国专利CN111361235A公开了“一种高耐蚀船用复合钢板及其制造方法”，该专利技术采用基材的是船舶用碳钢，该工艺下满足不了管线钢特殊要求的落锤性能指标，同时低温冲击韧性才120J，该专利技术也未提及复合管的制管与焊接工艺。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种485MPa不锈钢复合管及其制造方法，采用真空轧制复合+去应力回火+多层堆埋弧焊工艺，获得剪切强度优良的不锈钢钢管。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种485MPa不锈钢复合管的制造方法，其基材的化学成分质量百分含量为C=0.04%~0.06%、Si=0.10%~0.25%、Mn=1.5%~1.6%、P≤0.015%%、S≤0.005%、Alt=0.025%~0.035%、Nb=0.050%~0.060%、Ti=0.010%~0.020%、Mo=0.10%~0.15%、Cu=0.10%~0.15%、Cr=0.15%~20%，余量为Fe和不可避免的杂质；复材的化学成分质量百分含量为C≤0.03%、Si=0.45%~0.50%、Mn=1.25%~1.35%、P≤0.030%、S≤0.004%、Cr=16.2%~17.2%、Mo=2.05%~2.40%、Ni=10.1%~12%，余量为Fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤包括：（1）复合坯准备：“基材+复材+复材+基材”双面对称复合焊，两复材之间添加隔离剂，隔离剂厚度0.1~0.5mm，四周埋弧焊堆焊厚度40~50mm，焊后抽真空，真空度≤
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1帕；（2）加热：一加炉膛加热速率3~6min/cm，二加炉膛、三加炉膛及均热段加热速率控制6~10 min/cm，炉膛温度控制1100~1290℃, 出钢心部温度1220~1250℃；
（3）轧制与冷却：粗轧高温大压下，终轧温度≥1020 ℃，累积压下率≥70%；精轧开轧温度960~980℃，末三道次轧制速度3~4m/s，累积压下率≥60%，开冷温度700~730℃，冷速20~30℃/s，返红温度600
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630℃；（4）去应力回火：回火温度500~600℃，保温时间40
‑
60min；（5）制管与焊接：包括铣边、JCO成型、预焊、内焊、外焊、扩径，复合管采用X型坡口，基材四丝埋弧自动焊的焊接速度V＝120~140cm/min，线能量为45~60kJ/cm。
[0007]进一步的方案，所述步骤（5）中，复材采用E347T1
‑
1焊丝，焊接电流185~210A、电压33~38 V，焊接速度18~22 cm/min。
[0008]专利技术原理：在成分设计上，微量的Mo，不但可以细化晶粒，而且能提高淬透性和热强性，比普通管线钢具有更好的冷成型性。关于步骤（2），加热过程确保合金充分固溶，晶粒完全奥氏体化并未出现粗化长大的现象，铸坯吸热充分，温度均匀。高的烧钢温度，有利于铸坯心部的不锈钢充分吸热，缩小基材与复材延展差异。关于步骤（3），采用降低精轧轧制速度的方法，低的轧制速度更利于破碎原始奥氏体晶粒尺寸，同时大幅度提升基材与复材的结合度，合理的成分设计配合大冷速高终冷下亦能得到针状铁素体+多边形铁素体，使材料的强韧性得到良好的匹配，尤其是减少低碳贝氏体钢的冷后残余应力，保证复合管开张后的平直度。
[0009]与现有生产技术相比，本专利技术的有益效果：合金设计成本低，成分设计更利于保证复合管轧成率与平直度，保证了复合管优良的剪切强度。
附图说明
[0010]图1为实施例1生产的钢板金相组织图。
实施方式
[0011]下面结合实施例进一步说明本专利技术的内容。
[0012]实施例1：12+3mm L485M+316L 复合管的生产复合管基材的化学成分质量百分含量为C=0.06%、Si=0.15%、Mn=1.52、P=0.008%、S=0.003、Alt=0.028、Nb=0.054%、Ti=0.018%、Mo=0.12%、Cu=0.13%、Cr=0.18%，余量为Fe和不可避免的杂质；复材的化学成分质量百分含量为C=0.03%、Si=0.46%%、Mn=1.28%、P=0.026%、S=0.003%、Cr=16.8%、Mo=2.15%、Ni=10.5%，余量为Fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤包括：（1）复合坯准备：
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基材+复材+复材+基材”双面对称复合焊，两复材之间添加隔离剂，隔离剂厚度0.28mm，四周埋弧焊堆焊厚度42mm，焊后抽真空，真空度
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0.5帕；（2）加热：一加炉膛加热速率4.2min/cm，二加炉膛、三加炉膛及均热段加热速率控制8 min/cm，炉膛温度控制1120~1280℃, 出钢心部温度1225~1245℃；（3）轧制与冷却：粗轧高温大压下，终轧温度1022 ℃，累积压下率72%；精轧开轧温度975℃，末三道次轧制速度3.6m/s，累积压下率62.5%，开冷温度728℃，冷速24℃/s，返红温度630℃；（4）去应力回火：回火温度560℃，保温时间43min；（5）制管与焊接：主要步骤为铣边、JCO成型、预焊、内焊、外焊、扩径；复合管采用X
型坡口，基材四丝埋弧自动焊的焊接速度V＝135cm/min，线能量为55KJ/cm；复材采用E347T1
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1焊丝，电流205A，电压36V，焊接速度20cm/min。
[0013]所得复合管的力学性能检测结果如表1。
[0014]实施例2：19+3mmL485M+316L复合管的生产复合管的基材的化学成分质量百分含量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种485MPa不锈钢复合管的制造方法，其特征在于：基材的化学成分质量百分含量为C=0.04%~0.06%、Si=0.10%~0.25%、Mn=1.5%~1.6%、P≤0.015%%、S≤0.005%、Alt=0.025%~0.035%、Nb=0.050%~0.060%、Ti=0.010%~0.020%、Mo=0.10%~0.15%、Cu=0.10%~0.15%、Cr=0.15%~20%，余量为Fe和不可避免的杂质；复材的化学成分质量百分含量为C≤0.03%、Si=0.45%~0.50%、Mn=1.25%~1.35%、P≤0.030%、S≤0.004%、Cr=16.2%~17.2%、Mo=2.05%~2.40%、Ni=10.1%~12%，余量为Fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤包括：（1）复合坯准备：“基材+复材+复材+基材”双面对称复合焊，两复材之间添加隔离剂，隔离剂厚度0.1~0.5mm，四周埋弧焊堆焊厚度40~50mm，焊后抽真空，真空度≤
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1帕；（...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中平，高擎，王洋，代志健，马仲新，熊祥江，史术华，马鑫，肖甜，范明，
申请(专利权)人：湖南孚胜金属新材料有限公司湖南胜利湘钢钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：