[发明专利]一种X90钢管件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种X90钢管件及其制造方法，属于管件制造领域。

背景技术

随着石油、天然气等行业高强度、高压力管道建设发展的需求，各种输油、输气管线陆续开工，对输送钢管的要求也不断提高。管道建设将朝着高钢级、大壁厚方向发展，以便增强其输送能力，降低建设成本。今后，X90钢级管线将极有可能占领市场，在新的管道建设中占据重要地位。

X90钢级管件产品主要是采用热压成型工艺而制造的，首先是将钢板卷制成圆筒并焊接，接下来对圆筒进行加热，然后将圆筒放置在模具中进行压制，待工件成型后再对其进行热处理、机加工等，普通X90钢在压制成型过程中因加热、冷却导致性能降低，并且可焊性较差。由于X90钢级管件产品的强度、韧性要求较高，在生产过程中,需要对工件多次进行加热，必然导致控轧控冷钢板组织的变化和性能的降低。成型后采用整体淬火,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,所以需对钢板成分进行设计，对成型过程进行严格控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种X90钢管件及其制造方法，本发明所生产的X90钢级管件屈服强度、抗拉强度较大，-30℃管件母材冲击韧性平均值、焊缝及热影响区的冲击韧性平均值较高,性能完全能够满足X90钢管件的技术要求，并且可焊性好，可用作石油、天然气高压输送用X90管件。节约了管线建设工程的成本。

本发明所采取的技术方案是：X90钢管件， X90钢的质量百分比组成为：

C 0.06～0.10%, Si 0.1～0.3%, Mn 1.4～2.0%, P ≤0.015%, S ≤0.01%, Cr 0.08～0.6%, Mo 0.1～0.5%, Cu 0～0.3%, Ni 0.15～0.5%, Nb 0.03～0.11%, Ti 0～0.06%, V 0.02～0.10%,控制Pcm 0.17～0.25%。

X90钢管件的管径为406～1422mm、壁厚为12～60mm。

X90钢管件的制造方法，是采用X90钢控轧钢板为原料，将钢板卷制成圆筒并进行焊接，然后再经过热压成型、淬火和回火制成，其特征在于，热压成型温度为850～950℃, 淬火温度为900～1050℃，回火温度为500～650℃。

本发明X90钢的成分中，C及合金元素如Mn、Mo、Ni、Cu、Nb等的总合金含量按Pcm大于0.17%，其中C含量必须大于0.06%，保证管件材料具有高的淬透性，从而保证管件冷却后获得贝氏体组织或贝氏体＋马氏体组织。为了保证管件管体、焊缝及热影响区均具有较高的冲击性能，所以适当提高Ni含量，降低钢的低温脆化转变温度，其Ni含量不能低于0.15%。但由于管件产品在实际施工时，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Pcm必须小于0.25%，其中C含量必须小于0.10%。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明所生产的X90钢级管件屈服强度大于625MPa，抗拉强度大于695Mpa，-30℃管件母材冲击韧性平均值大于60J，焊缝及热影响区的冲击韧性平均值大于50J,性能完全能够满足X90钢管件的技术要求,可用作石油、天然气高压输送用X90管件。节约了管线建设工程的成本。

具体实施方式

实施例1

以下表1化学成分的X90钢级控扎钢板为原材料，采用热压成型工艺制造X90钢级管件产品。

 表1

58mm厚、Ф1219×1016mm异径三通，热压成型工艺为：压制温度930±20℃，淬火温度1030±10℃，回火温度580±20℃。管件（三通）性能检测结果如下表2：

表2

实施例2

以下表3化学成分的X90钢级控扎钢板为原材料，采用热压成型工艺制造X90钢级管件产品。

表3

44mm厚、Ф1016×813mm异径三通，热压成型工艺为：压制温度880±20℃，淬火温度960±10℃，回火温度550±20℃。管件（三通）性能检测结果如下表4：

表4

实施例3

以下表5化学成分的X90钢级控扎钢板为原材料，采用热压成型工艺制造X90钢级管件产品。

表5