【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油管材，特别涉及一种大口径中cr合金高频焊接焊管及加工方法。
技术介绍
1、目前，不锈钢高频焊主要用于生产薄壁不锈钢直缝焊管，由于焊缝质量问题，主要用途为装饰管件、非承压或低压管道，厚壁和承压管材方面的合金管高频焊工艺和技术仍在不断研究中。近年来，研究发现向钢中加入少量的cr能够降低钢的腐蚀速率，3％cr钢的腐蚀速率比一般碳钢低2倍以上，当钢中的cr含量逐渐提高到10％，抗co2腐蚀效果显著增强且能有效抑制局部腐蚀的发生。13cr、超级13cr、双相不锈钢及镍基合金等被广泛应用于co2及co2/h2s腐蚀控制。但是，超过13％cr合金钢或镍基合金的使用一次性投资太大，产量较低的油气田使用起来存在经济效益和投资比太低的问题。在油气开采及化工领域，开发出抗蚀性兼具经济性的1-10％cr合金高频焊接焊管，可弥补碳钢和不锈钢抗蚀性差和造价高的不足。
2、由于中高合金中含有1-10％cr及其它合金元素，普通大口径高频焊接中高合金焊管高频焊接时，板材焊接表面会形成氧化层，在立辊和侧挤压辊压力作用下成型时，无法将生成的氧化物挤出焊缝的熔合面，氧化物会留在熔合线处，在随后的凝固过程中，焊缝区域生成氧化物夹杂，焊缝出现大面积未熔合、未焊透及夹杂等缺陷，根本无法保证焊缝质量。中高合金卷板相比碳钢卷板自身电阻率高，线膨胀系数大，热导率低，需要新的成型、焊接工艺参数和热处理工艺。150mm管径以下小口径、壁厚7mm以下薄壁中高合金高频焊接焊管，焊接速度甚至远远超过30m/min，焊接速度快可减少焊缝与外来空气中的氧或者水中的
3、2015年公布的公布号为cn104999277 a，名称为外径108～660.4mm抗腐、抗磨不锈钢高频焊接焊管生产方法，仅有1根内保护气管，无外保护装置，无法有效保护焊管外焊缝和厚壁焊管焊缝，焊缝质量不稳定。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种大口径中cr合金高频焊接焊管及加工方法，该焊管焊缝强韧性高，抗腐蚀性能优，经济性好，本专利技术能在现有焊接机组空间狭小的高频焊接区域前后及上下实现全方位立体保护效果，用气量小，气体密闭性好，焊缝质量高，结合焊管制造工艺，适用于大口径168-660mm中cr合金高频焊接焊管高质量焊接生产。
2、本专利技术的技术方案在于：一种大口径中cr合金高频焊接焊管，所述大口径中cr合金高频焊接焊管的化学成分按照质量百分比为c：≤0.10%、si：≤0.50%、mn：≤2.0%、p：≤0.020%、s：≤0.005%、cr：1.0~10.0%、ni：≤5.0%、cu：≤2.0%、mo：≤2.0%、nb+v+ti：≤0.15%、其余为铁和不可避免的杂质。
3、所述大口径中cr合金高频焊接焊管的屈服强度≥360mpa，管径168-660mm，壁厚≤25.4mm。
4、一种大口径中cr合金高频焊接焊管的加工方法，加工如上所述一种大口径中cr合金高频焊接焊管，包括以下步骤：
5、s1：拆卷对焊：对中cr合金卷板料头料尾对接平齐；
6、s2：刨边：对中cr合金卷板板宽刨边±0.20mm；
7、s3：成型：在排辊成型中cr合金卷板过程中调整挤压量6±0.5mm，定径量6.0±0.5mm；在焊接成型时，采用耐高温cr-mo材料制成的空心立辊和空心侧挤压辊，在空心立辊和空心侧挤压辊内注入冷却循环水进行冷却；
8、s4：内、外气体保护高频焊接：采用高频感应电阻焊焊接时，采用管内+管外气体保护装置，管外气体保护装置通入体积分数99.9%高纯氩气，管内气体保护装置通入体积分数99.9%高纯氮气，大口径中cr合金板材高频焊接感应焊频率：350±20khz，焊接速度：18±3m/min；
9、s5：正火热处理：温度为910±20℃；
10、s6：时效热处理：对全管体加热500℃～550℃，时效处理20～60min；
11、s7：定径飞剪：按设计长度切断高频焊接焊管；
12、s8：矫直；
13、s9：x射线检查和超声波检查；
14、s10：管端坡口加工；
15、s11：外观尺寸检查；
16、s12：理化及抗腐蚀性能检验：按检验批次对大口径中cr合金高频焊接焊管进行化学成分分析、夏比冲击、压扁、拉伸及腐蚀检测试验，确保焊管的理化性能和抗腐蚀性能分别满足api spec 5l标准和工况腐蚀要求，完成大口径中cr合金高频焊接焊管加工。
17、所述步骤s4中，所述管内气体保护装置位于焊管内，包括设置在电阻焊芯棒上的两根与所述焊管轴向平行的耐高温气孔管，所述耐高温气孔管一端设有内保护气入口，一端封闭，所述耐高温气孔管在封闭端外侧设有多个内保护气出气口，所述内保护气出气口的两侧分别设有第一道耐高温密封气帘、第二道耐高温密封气帘。
18、所述第一道耐高温密封气帘、第二道耐高温密封气帘均为圆形柔性纤维密封气帘，所述第一道耐高温密封气帘、第二道耐高温密封气帘的气帘厚度范围为20-50mm，所述第一道耐高温密封气帘、第二道耐高温密封气帘为内方外圆结构，所述第一道耐高温密封气帘、第二道耐高温密封气帘分别套接在焊接区域前后的电阻焊芯棒上，所述第一道耐高温密封气帘、第二道耐高温密封气帘与电阻焊芯棒之间分别采用耐热胶或者耐高温棉固定或者填充，所述耐热胶为聚四氟乙烯耐热胶，所述耐高温棉为多晶莫来耐高温棉，所述第一道耐高温密封气帘前端设有内毛刺刮刀，所述第二道耐高温密封气帘所在位置处焊管的外表面设有耐高温纤维铺盖毯，所述耐高温纤维铺盖毯为梯形，所述耐高温纤维铺盖毯的材料为含锆陶瓷硅酸铝，所述耐高温气孔管耐温1600℃以上，所述内保护气出气口孔径范围为2-5mm，孔间距范围为2-4mm，多个所述内保护气出气口总长度范围20-40mm。
19、所述步骤s4中，所述管外气体保护装置位于焊管外侧顶部上方，为“y”字型耐高温无磁性盒体，所述耐高温无磁性盒体上部设有多个外保护气入口，下部设有多个外保护气出口，所述外保护气出口与所述焊管之间设有耐热密封胶带耳帘。
20、所述管外气体保护装置包括依次连接的耐高温无磁性左侧块体、耐高温无磁性中间块体和耐高温无磁性右侧块体，所述耐高温无磁性中间块体与焊管的焊缝方向平行，所述耐高温无磁性左侧块体与耐高温无磁性右侧块体的夹角大小与带钢焊接前合缝角度相同，所述耐高温无磁性左侧块体、耐高温无磁性中间块体和耐高温无磁性右侧块体上部分别设有多个外保本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大口径中Cr合金高频焊接焊管，其特征在于：所述大口径中Cr合金高频焊接焊管的化学成分按照质量百分比为C：≤0.10%、Si：≤0.50%、Mn：≤2.0%、P：≤0.020%、S：≤0.005%、Cr：1.0~10.0%、Ni：≤5.0%、Cu：≤2.0%、Mo：≤2.0%、Nb+V+Ti：≤0.15%、其余为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述一种大口径中Cr合金高频焊接焊管，其特征在于：所述大口径中Cr合金高频焊接焊管的屈服强度≥360MPa，管径168-660mm，壁厚≤25.4mm。
3.一种大口径中Cr合金高频焊接焊管的加工方法，加工如权利要求1所述一种大口径中Cr合金高频焊接焊管，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述一种大口径中Cr合金高频焊接焊管的加工方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述管内气体保护装置位于焊管（1）内，包括设置在电阻焊芯棒（14）上的两根与所述焊管（1）轴向平行的耐高温气孔管（2），所述耐高温气孔管（2）一端设有内保护气入口（3），一端封闭，所述耐高温气孔管（2）在封闭端外侧设有多
5.根据权利要求4所述一种大口径中Cr合金高频焊接焊管的加工方法，其特征在于：所述第一道耐高温密封气帘（5）、第二道耐高温密封气帘（6）均为圆形柔性纤维密封气帘，所述第一道耐高温密封气帘（5）、第二道耐高温密封气帘（6）的气帘厚度范围为20-50mm，所述第一道耐高温密封气帘（5）、第二道耐高温密封气帘（6）为内方外圆结构，所述第一道耐高温密封气帘（5）、第二道耐高温密封气帘（6）分别套接在焊接区域前后的电阻焊芯棒（14）上，所述第一道耐高温密封气帘（5）、第二道耐高温密封气帘（6）与电阻焊芯棒（14）之间分别采用耐热胶或者耐高温棉固定或者填充，所述耐热胶为聚四氟乙烯耐热胶，所述耐高温棉为多晶莫来耐高温棉，所述第一道耐高温密封气帘（5）前端设有内毛刺刮刀（15），所述第二道耐高温密封气帘（6）所在位置处焊管（1）的外表面设有耐高温纤维铺盖毯（13），所述耐高温纤维铺盖毯（13）为梯形，所述耐高温纤维铺盖毯（13）的材料为含锆陶瓷硅酸铝，所述耐高温气孔管（2）耐温1600℃以上，所述内保护气出气口（4）孔径范围为2-5mm，孔间距范围为2-4mm，多个所述内保护气出气口（4）总长度范围20-40mm。
6.根据权利要求3所述一种大口径中Cr合金高频焊接焊管的加工方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述管外气体保护装置位于焊管（1）外侧顶部上方，为“Y”字型耐高温无磁性盒体，所述耐高温无磁性盒体上部设有多个外保护气入口（10），下部设有多个外保护气出口（11），所述外保护气出口（11）与所述焊管（1）之间设有耐热密封胶带耳帘（12）。
7.根据权利要求6所述一种大口径中Cr合金高频焊接焊管的加工方法，其特征在于：所述管外气体保护装置包括依次连接的耐高温无磁性左侧块体（7）、耐高温无磁性中间块体（8）和耐高温无磁性右侧块体（9），所述耐高温无磁性中间块体（8）与焊管（1）的焊缝方向平行，所述耐高温无磁性左侧块体（7）与耐高温无磁性右侧块体（9）的夹角大小与带钢焊接前合缝角度相同，所述耐高温无磁性左侧块体（7）、耐高温无磁性中间块体（8）和耐高温无磁性右侧块体（9）上部分别设有多个外保护气入口（10），所述耐高温无磁性左侧块体（7）、耐高温无磁性中间块体（8）和耐高温无磁性右侧块体（9）下部分别设有多个外保护气出口（11），所述外保护气出口（11）孔径范围为2-3mm，所述“Y”字型耐高温无磁性盒体通过支架固定在焊管（1）外焊缝正上方，无磁性盒体中间处保护气出口（11）对准焊缝咬合点，无磁性盒体底部距焊管焊缝正上方20-50mm，所述耐高温气孔管（2）的材质为99刚玉，所述“Y”字型耐高温无磁性盒体的材质为6061铝合金。
8.根据权利要求3所述一种大口径中Cr合金高频焊接焊管的加工方法，其特征在于：所述步骤S4中，内、外气体保护高频焊接具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种大口径中cr合金高频焊接焊管，其特征在于：所述大口径中cr合金高频焊接焊管的化学成分按照质量百分比为c：≤0.10%、si：≤0.50%、mn：≤2.0%、p：≤0.020%、s：≤0.005%、cr：1.0~10.0%、ni：≤5.0%、cu：≤2.0%、mo：≤2.0%、nb+v+ti：≤0.15%、其余为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述一种大口径中cr合金高频焊接焊管，其特征在于：所述大口径中cr合金高频焊接焊管的屈服强度≥360mpa，管径168-660mm，壁厚≤25.4mm。
3.一种大口径中cr合金高频焊接焊管的加工方法，加工如权利要求1所述一种大口径中cr合金高频焊接焊管，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述一种大口径中cr合金高频焊接焊管的加工方法，其特征在于：所述步骤s4中，所述管内气体保护装置位于焊管（1）内，包括设置在电阻焊芯棒（14）上的两根与所述焊管（1）轴向平行的耐高温气孔管（2），所述耐高温气孔管（2）一端设有内保护气入口（3），一端封闭，所述耐高温气孔管（2）在封闭端外侧设有多个内保护气出气口（4），所述内保护气出气口（4）的两侧分别设有第一道耐高温密封气帘（5）、第二道耐高温密封气帘（6）。
5.根据权利要求4所述一种大口径中cr合金高频焊接焊管的加工方法，其特征在于：所述第一道耐高温密封气帘（5）、第二道耐高温密封气帘（6）均为圆形柔性纤维密封气帘，所述第一道耐高温密封气帘（5）、第二道耐高温密封气帘（6）的气帘厚度范围为20-50mm，所述第一道耐高温密封气帘（5）、第二道耐高温密封气帘（6）为内方外圆结构，所述第一道耐高温密封气帘（5）、第二道耐高温密封气帘（6）分别套接在焊接区域前后的电阻焊芯棒（14）上，所述第一道耐高温密封气帘（5）、第二道耐高温密封气帘（6）与电阻焊芯棒（14）之间分别采用耐热胶或者耐高温棉固定或者填充，所述耐热胶为聚四氟乙烯耐热胶，所述耐高温棉为多晶莫来耐高温棉，所述第一道耐高温密封气帘（5）前端设...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓辉，毕宗岳，刘云，韦奉，赵强，赵勇，库宏刚，牛爱军，王磊，刘斌，席敏敏，赵红波，牛辉，张君，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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