[发明专利]一种耐磨损浆体输送直缝焊管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢管的制备方法，具体地属于一种浆体输送直缝焊管的制备方法，尤其适用于具有耐冲蚀磨损性能的煤浆、矿浆等浆体输送用高频直缝焊管的制备方法。

背景技术

煤炭、矿石等资源的长距离 运输一直以来以火车、汽车、轮船等交通运输工具为主，这些运输方式存在中间损耗大、成本偏高、污染环境及运输效率低等缺点，同时这些运输方式还受制于气候、运力等诸多限制条件。

浆体管道输送是将颗粒状的固体矿料与液体输送介质混合，采用泵动力在管道内进行输送，并在目的地将固体矿料分离出来的一种输送方式。该输送方式具有储运技术上的可靠性、营运中的安全性、成本上的经济性和节能环保的特点，市场前景十分看好。

国外早在十九世纪就开始尝试通过管道输送水煤浆及矿浆等。美国黑梅萨输煤管道工程是国际上运行时间最长的一条浆体输送管道，该工程于1970年建成投产，全长440公里，于2005年停止运行。我国也在上世纪逐渐建成多条矿浆输送管道。如国内首条昆钢大红山铁矿矿浆管道，全长115公里，采用高频电阻焊管，管径Φ244.5mm，钢级为X65；太钢两条矿浆管道长410公里，管径Φ229.7mm，钢级为X60和X65。

国内外虽然已经建成数条浆体管道，但浆体管道用钢及钢管大部分直接套用API 5L标准的X系列钢级，如X52、X60、X65等，这些钢及钢管的特点是为了满足油气工业特别是天然气输送安全对延性断裂止裂的要求，因此在管体耐磨性能特别是焊缝的耐磨性能上不具备优势。

在“一种耐磨损的浆体输送管线用钢及其生产方法”（专利申请号：201210038193.0）中介绍了一种具有耐冲蚀磨损性能的煤浆、矿浆等浆体输送管线用钢及其生产方法，其屈服强度不仅在450MPa级，且其抗冲蚀磨损性能优良，强韧性好，比同级别的API 5L X65（L450）钢高出10%以上。虽然该专利中涉及的管线用管提高了耐磨性，但是在高频焊接成管后，焊缝的耐磨性并没有得到保证，焊缝必然成为抗冲蚀磨损的薄弱点，必须采取特定的工艺路线来加强焊缝的耐磨损性能，使其耐磨损性能与管体相匹配。

在传统的高频直缝焊管制管工艺中，一般采取焊缝模拟正火热处理——空冷——水冷的技术路线。这种传统的技术路线由于是在焊缝模拟正火热处理后，进行空冷再水冷，这种工艺路能够消除焊接过程中产生的内应力，提高焊缝区域塑性，本申请人经大量分析研究，其存在的问题是虽然该工艺能投提高焊缝区域的塑性，但是对焊缝区域的强度没有显著改善，也不能达到提高焊缝耐磨性的效果。 

本发明提供了一种耐磨损的浆体输送用高频直缝焊管制造方法，在耐磨损的浆体输送管线用钢进行高频焊接成管时，采用特殊的工艺路线，大大提高了焊缝的耐磨损性能，使焊缝的耐磨损性能不低于管体。

经检索，没有发现提高高频焊管焊缝耐磨性的相关专利和文献。在所检索文献中，只有介绍通过外加焊接金属提高焊缝耐磨性的资料，如在专利一种焊接熔凝提高大型耐磨部件耐磨性和韧性方法（专利号：CN101862916B）中，介绍了一种在机械部件受摩擦表面较深厚度的区域上，加工制作出具有一定深度和宽度的槽或凹坑，利用特制或普通焊条采用焊接熔凝技术将槽或凹坑内的空间填满来增加摩擦表面耐磨性。众所周知，高频直缝焊管是将热轧卷板经过成型机成型后，利用高频电流的集肤效应和邻近效应，使管坯边缘加热到固熔状态，在挤压辊的作用下进行压力焊接来实现生产的。高频焊管其焊缝处无外加金属，只能通过特殊的热处理方式来提高焊缝的综合力学性能。

发明内容

本发明针对现有技术存在的焊缝耐冲蚀磨损性能差的不足，提供一种提高焊缝耐冲蚀磨损性能不低于管体的耐磨损浆体输送直缝焊管的制备方法。

本申请为了实现上述目的，对现有技术采用焊缝模拟正火热处理——空冷——水冷的技术路线。经大量的实验研究，认为焊缝经模拟正火热处理后应先进行水冷，这是因为经过模拟正火热处理后，使焊缝组织全部奥氏体化，再通过水冷使奥氏体组织进行马氏体或贝氏体转变，然后在经高温回火后再进行空冷，回火后得到回火索氏体，使焊缝的综合力学性能和耐磨性都有所提高；控制其水冷却速度及冷却温度分别为5~20℃/s下冷却至不超过450℃，这是因为如高于450℃起不到水冷的目的，如温度过低或冷却速度过快，则焊缝容易产生冷裂纹；控制其空温度不超过200℃，这是因为水冷后需要进行定径，如果温度过高则定径过程中对管体起不到整圆的作用。

实现上述目的的措施：

一种耐磨损浆体输送直缝焊管的制备方法，其步骤：