[发明专利]一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法

说明书

本发明提供了一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法，包括根据强度需要设计棒料的冷变形量，选择钢锭并锻造为棒料，然后对棒料依次经过剥皮、焊头、涂灰等准备工序，再经过冷拔、钻孔或内镗孔工艺完成高强度超级双相钢无缝管的生产。上述方法与传统的空心管直接冷轧强化工艺和冷拔空心棒料工艺相比，能够更准确地设计冷硬化变形量，制造的无缝管的冷硬化强度比较均匀，生产效率高，生产成本下降20~30%。

技术领域

本发明涉及钢铁制造技术领域，具体涉及一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法。

背景技术

双相不锈钢是指其组织主要由奥氏体、铁素体或马氏体相中任何两相所组成的不锈钢。其中，最常见、使用最广泛的双相不锈钢为奥氏体-铁素体双相不锈钢。它在一定程度上兼有奥氏体钢和铁素体钢的特性。奥氏体相的存在，降低了高铬铁素体不锈钢的脆性，防止晶粒长大倾向，提高了韧性和可焊性；铁素体相的存在，提高了奥氏体钢的室温强度，尤其是屈服强度（提高量约2倍）和导热系数，降低线膨胀系数和焊接热裂倾向，同时大大提高钢的耐晶间腐蚀、抗氯化物应力腐蚀和腐蚀疲劳等性能。因此双相钢在石油工业中广泛使用。

冷硬化超级双相钢无缝管主要应用于石油工业完井、固井工具，包括管外封隔器、液压裸眼封隔器、高温压缩式封隔器、遇液膨胀封隔器等固井工具。比如，管外封隔器是一种膨胀型封隔器。其安装在尾管串中，在井眼内膨胀以封隔套管和井壁间或上层套管与下层套管间的环空，材料要求具有抗腐蚀、高强度等综合性能。所以主要采用825、718等镍基合金材料，成本较高。

因此，需要提供一种相对成本较低，但能够满足石油工业使用要求的高强度超级双相钢无缝管。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法，该无缝管主要应用于油气井行业，与镍基合金相比成本较低，但各项性能均能达到要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明涉及一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法，包括以下步骤：

第一步、棒料设计：根据超级双相钢强度的需要设计棒料的冷拔变形量，反算锻轧棒料的规格尺寸；

优选地，对于直径规格为120~300mm的锻轧棒料，其冷拔变形量为3%~15%。

优选地，所述超级双相钢为S32750。

第二步、棒料锻造：根据棒料规格选择不同锭型的钢锭，所述钢锭锻造前后的截面积比≥5，将所述钢锭锻造为棒料；

优选地，如果钢锭锻造前后的截面积比≥5则直接进行锻造；如选择锻造前后的截面积比＜5的钢锭，可以通过反复镦拔的方法使钢锭锻造前后的截面积比≥5，然后将其锻造为棒料。

第三步、棒料表面加工：除去所述棒料表面的氧化皮，然后在棒料一端焊接焊头，棒料经表面涂灰和烘干后准备进行冷拔；

优选地，采用车床或者剥皮机除去棒料表面的氧化皮，单边加工量为5~10mm。

优选地，棒料表面涂灰是在棒料表面涂覆含有石灰、牛油和水的润滑剂，其中石灰和牛油的质量比为10:(1~3)。

第四步、棒料冷拔：在室温下采用冷拔机对所述棒料进行冷拔，对冷拔后的棒料钻孔或内镗孔后得到所述超级双相钢无缝管。

优选地，采用600~2000吨的冷拔机，棒料焊头经过冷拔模，拔钳夹住焊头后对其施加作用力，使棒料通过模具口拔出。

优选地，冷拔模采用合金钢锻造整体模块方法制造，或者采用小钨钢模加合金钢模支撑的方法制造，冷拔模经过调质后硬度为46~52HRC。

优选地，冷拔的速度为0.2~1.0m/min。