[发明专利]低焊接裂纹敏感性高强度无缝钢管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及低焊接裂纹敏感性高强度无缝钢管及其制造方法，属于低合金钢制造领域。

背景技术

为满足钢结构对低焊接裂纹敏感性钢的需求，自20世纪70年代，国际上开始研制CF钢——低焊接裂纹敏感性钢。该钢种大量应用于钢板的生产，并通过采用淬火+回火或采用TMCP/TPCP+回火工艺保证产品性能满足高强度及低焊接裂纹敏感性的要求。

申请号为200510047196.0的中国专利申请公开了一种高强度低焊接裂纹敏感性钢厚板及其生产方式。该发明中的成分是在C、Mn、Nb、V元素基础上考虑加入了一定量Cu、Ni、Mo元素来保证性能。然而该生产采用的是控轧方式加离线回火，进一步的，加入B元素会引起钢冲击韧性的波动，使钢的韧性变差，因此其未加入B元素。

申请号为200610018010.3的中国专利申请公开了一种低焊接裂纹敏感性钢板及其生产方式。该发明成分中的C合理设计是考虑C≤0.07％，然后通过加入Ni、Mo、B元素来保证性能。生产工艺采用的是控轧+在线水冷淬火+离线回火工艺。

申请号为200810224730.4的中国专利申请公开了一种低焊接裂纹敏感性调质高强度钢板及其制造方法。该发明成分中的C要求控制在0.07～0.09％，并通过加入Ni、Mo等元素进行调质处理来保证性能，其成分中不含有Nb和Cr。

然而上述专利申请都公开的是钢板的生产方法，对于无缝钢管这种中空件的生产，其淬火处理时冷却的效果与板材不同，因此不能简单的采用钢板的生产方法。

申请号为201210422745.8的中国专利申请公开了一种低焊接裂纹敏感性高强钢，并具体公开其由以重量百分数计的下列组分组成：C 0.18～0.23％，Ni 1.4～1.7％,Mn 1.5～1.8％；Si≤0.5％，P≤0.040％，S≤0.015％，V 0.03～0.05％，Ti 0.04～0.06％，Cr 0.6～0.8％，余量为Fe及不可避免杂质。由于其中C含量较高，因此其也具有较高的PCM。

申请号为201010523107.6的中国专利申请公开了一种生产42CrMo钢无缝钢管的方法，并具体公开了所述热处理步骤中淬火加热至800～900℃，然后用水冷却，其中，钢管的外表面以喷淋的方式冷却，钢管的内表面以内轴流的方式冷却，冷却时先开始内轴流，然后进行钢管外表面喷淋，冷却结束时先停止内轴流，然后停止钢管外表面喷淋；钢管冷却至室温后进行回火，回火加热温度为520～620℃。然而上述工艺是由于42CrMo钢的特殊性决定的，为避免出现淬火裂纹，淬火时选择先开始内轴流，然后进行钢管外表面喷淋，冷却结束时先停止内轴流，然后停止钢管外表面喷淋的方式。

申请号为201310239179.1的中国专利申请公开了一种X90Q中厚壁无缝钢管及其制造方法，并具体公开了所述钢水的成分按重量百分比计为：C 0.11～0.15％，Si 0.17～0.37％，Mn1.4～1.6％，P 0～0.018％，S 0～0.008％，Al 0.02～0.05％，Nb 0.03～0.05％，N 0～0.01％，B0.0008～0.0018％，Cu≤0.2％，V≤0.1％，Ti≤0.06％，余量为Fe及不可避免杂质；其成分中不含有Cr。所述制造方法中包括淬火和回火处理步骤，淬火加热温度为890～950℃，采用外喷淋加内轴流的方式水淬冷却至室温，并且先进行外喷淋然后进行内轴流，停止时同时结束外喷淋和内轴流，然后进行回火处理，回火加热温度为500～560℃，回火后空冷。然而其成分中不含有Cr，且淬火时未明确提出内轴流水量的要求。

申请号为201310236531.6的中国专利申请公开了一种大口径特厚壁无缝钢管及其制造方法，所述管坯的化学成分为：C≤0.2％、Si 0.1～0.55％、Mn1.1～1.7％、P≤0.02％、S≤0.015％、Nb≤0.05％、V≤0.1％、Ti0.007～0.05％、Cr 0.1～0.6％、Ni 0.2～1.4％、Cu≤0.35％、Mo 0.08～0.6％、Al 0.015～0.05％、B 0.0005～0.003％以及余量的铁和不可避免的杂质。由于其壁厚较厚，为30～70mm，因此，其为保证产品的强度指标和—40℃低温冲击指标满足要求，在成分设计时C的最佳控制范围应在0.14～0.20％，同时根据生产钢管的不同壁厚还加入了0.2～1.4％的Ni元素保证低温冲击指标满足要求。进一步的，由于所述无缝钢管不具有低焊接裂纹敏感性要求，因此焊接时必须预热、且焊后需热处理。