[发明专利]一种抗焊缝热影响区软化的X80钢直缝焊管的制造方法

说明书

本发明涉及一种抗焊缝热影响区软化的X80钢直缝焊管的制造方法，属于直缝焊管制造技术领域。抗焊缝热影响区软化的X80钢直缝焊管的制造方法，其焊管的原料采用纯净钢水，其化学成分为，C 0.060～0.070％，Si 0.25～0.30％，Mn 1.50～1.60％，P≤0.005％，S≤0.005％，Ni 0.15～0.25％，Cr 0.20～0.30％，Mo 0.10～0.20％，Nb 0.030～0.075％，V 0.030～0.065％，Ti 0.020～0.030％，Pcm≤0.20％，IIW 0.39～0.44％，其余为Fe元素，其加工工序包括：转炉冶炼、连铸、板坯加热、控轧控冷、高温回火和中温回火。有益效果：通过Nb‑V等微合金元素的协同作用，达到细晶强化的作用，合理的元素设计，得到多边形铁素体和针状铁素体的X80管线钢强韧性匹配组织。

技术领域

本发明属于直缝焊管制造技术领域，具体涉及一种抗焊缝热影响区软化的X80钢直缝焊管的制造方法。

背景技术

焊接是X80管线钢应用必须经历的一个重要的工艺过程，无论是热轧板卷管线钢，还是宽厚板管线钢都要经过焊接制成钢管。焊接的过程中，管材在熔合线附近的区域受到热循环的影响，其组织性能发生改变，因此焊接热影响区是管线钢最薄弱的区域。焊缝两侧的热影响区的强度低于母材原始的强度，这种现象称之为焊接热影响区的软化，即材料变软。软化即强度的降低，对管道的焊接结构件的安全性造成影响。

在焊接热循环过程中，当该区域的晶粒发生粗化、发生奥氏体相变后，相变温度高于一定冷速后，热影响区的局部区域会发生软化现象。通过向钢中加入合理的Mn、Mo、Cr、Nb、V等淬透性元素，能有效提高管材的强韧性。但过量的淬透性元素的添加，也会导致焊接热影响区的组织结构中出现马氏体等硬质相，增加焊缝区域的冷裂纹敏感指数，影响管材的焊接性。

目前，由于焊接热影响区出现的软化问题导致输油管道出现质量问题屡见不鲜，焊接热影响区的软化问题备受关注。因此，提供一种抗焊缝热影响区软化的X80直缝焊管用钢，对于我国长输管道建设及能源战略安全具有非常重要的意义。

目前，国内外对X80管线钢焊接热影响区有一些研究，经检索发现了部分专利和文献，但相关内容均重点关注于焊接热影响区的脆化问题或其他高强度钢板的焊接软化问题，对于管线钢热影响区的软化问题研究不多，同时本发明所述产品冶金成分、制造方法、焊接热影响区力学性能与其他专利或文献存在明显差异。

例如，CN 100591789 C提供了一种焊接热影响区的耐软化优良且扩孔弯边性好的高强度钢板及其制造方法。高强度钢板主要应用于汽车零部件，推进Al合金等轻金属和高强钢板在汽车行业的应用。主要通过Ti、Mo、Cr、Nb等碳氮化析出物产生的析出强化作用，达到抑制热影响区软化的作用。但未提及V元素，且主要研究汽车钢板领域。

CN 102658416 A公开保障析出强化高强钢接头强度的混合气体保护焊焊接工艺。采用混合气体保护焊和单双焊双面成形等技术对抗拉强度600MPa析出强化高强钢进行焊接，有效降低焊接热影响区软化宽度。对焊接工艺参数进行优化，采用80％Ar+20％CO2混合气体，焊接电流为90-140A，线能量为7-12kJ/cm，通过Ti(C，N)产生析出强化和细晶强化，经测试焊接接头抗拉强度达到710MPa。但该专利主要研究焊接技术，并未对母材钢板的成分进行详细描述。

CN 112458243 A公开改善超高强度QP钢弧焊热影响区软化区软化的方法。该专利主要采用激光淬硬技术，有效提高超高强度QP钢薄板弧焊焊接过程中出现热影响区软化问题，提高焊接热影响区硬度。该专利主要描述激光淬硬技术，确定焊接热影响区软化宽度，设置激光光斑的功率和扫描速度。但该技术对设备的要求，且成本过高，会诱发管线钢焊接热影响区的冷裂纹萌生，不适用于X80管线钢焊接领域。

发明内容