一種研究制管變形對(duì)管線鋼氫致開裂性能影響的方法
【專利摘要】一種研究制管變形對(duì)管線鋼氫致開裂性能影響的方法，屬于低碳微合金鋼生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別適用于X52MS～X65MS抗硫化氫中厚板管線鋼的生產(chǎn)。通過建立一種“拉伸+彎曲”成型方法模擬不同厚度和不同寬度規(guī)格鋼板JCOE制管成型過程，根據(jù)管廠制管擴(kuò)徑率E%對(duì)鋼板樣坯預(yù)先進(jìn)行一定應(yīng)變率的拉伸變形來模擬制管擴(kuò)徑成型；再對(duì)預(yù)拉伸變形后的樣坯進(jìn)行彎曲變形來模擬制管彎曲成型；有助于研究制管前后鋼板與鋼管之間氫致開裂(HIC)性能之間的變化規(guī)律，有效提出確保不同厚徑比X52MS～X65MS鋼管HIC性能合格所對(duì)應(yīng)的鋼板HIC性能判定指標(biāo)，為抗硫化氫管線鋼的合同穩(wěn)定生產(chǎn)與質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)控制提供良好的保障。
【專利說明】一種研究制管變形對(duì)管線鋼氫致開裂性能影響的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于低碳微合金鋼生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種研究制管變形對(duì)管線鋼氫致開裂(HIC)性能影響的方法，適用于X52MS-X65MS較高級(jí)別抗硫化氫中厚板管線鋼的生產(chǎn)。
【背景技術(shù)】 [0002]眾所周知，在直縫埋弧焊管生產(chǎn)過程中鋼板須經(jīng)歷彎曲(JCO)和擴(kuò)徑(E)兩階段的變形過程，因機(jī)械強(qiáng)制變形的金屬材料內(nèi)部將產(chǎn)生大量的殘余應(yīng)力，容易在帶狀組織、夾雜物和組織不均勻性處出現(xiàn)應(yīng)力集中，由于殘余應(yīng)力在后續(xù)制管工序無法消除，其必將影響最終產(chǎn)品鋼管的HIC性能，可見在由鋼板至鋼管的成型過程中HIC性能將存在一定程度的變化。在以往生產(chǎn)過程中，鋼廠通常按鋼管HIC性能的標(biāo)準(zhǔn)要求來對(duì)鋼板HIC性能進(jìn)行驗(yàn)收判定，因此時(shí)常出現(xiàn)HIC性能合格的鋼板，但經(jīng)制管后鋼管HIC性能出現(xiàn)不合的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種研究制管變形對(duì)管線鋼氫致開裂性能影響的方法，建立了一種“拉伸+彎曲”成型方法模擬鋼板JCOE制管成型過程，并通過該方法掌握了制管前后HIC性能之間的變化規(guī)律，有效提出確保鋼管HIC性能合格所對(duì)應(yīng)的鋼板HIC性能判定指標(biāo)，為抗硫化氫管線鋼的合同穩(wěn)定生產(chǎn)與質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)控制提供良好的保障。
[0004]本發(fā)明通過“拉伸+彎曲”成型方法模擬鋼板JCOE制管成型過程，在鋼板同一位置取2塊樣坯，其橫向長(zhǎng)度為成品鋼管周長(zhǎng)的1/4，對(duì)其中I塊樣坯進(jìn)行“拉伸+彎曲”變形，工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)如下:
[0005](I)利用拉伸試驗(yàn)機(jī)對(duì)所取鋼板樣坯進(jìn)行預(yù)拉伸變形，模擬厚徑比為0.015~0.054成品鋼管的制管擴(kuò)徑成型過程；根據(jù)制管擴(kuò)徑率為0.65~0.85%，對(duì)鋼板樣坯進(jìn)行應(yīng)變率為3.1~4.5%的預(yù)拉伸變形，整個(gè)預(yù)拉伸過程采用引伸計(jì)控制實(shí)際變形量；
[0006](2)利用彎曲試驗(yàn)機(jī)對(duì)已預(yù)拉伸變形樣坯進(jìn)行彎曲變形模擬制管彎曲成型過程，根據(jù)成品鋼管管徑為518~813mm，計(jì)算出樣坯彎曲圓心角90°時(shí)所對(duì)應(yīng)的弦高為76~119mm ;整個(gè)彎曲過程試驗(yàn)機(jī)壓下量等同于變形后弦高，即控制試驗(yàn)機(jī)壓下量；
[0007](3)對(duì)原始未變形鋼板樣坯與“拉伸+彎曲”成型鋼板樣坯在同一位置分別取抗HIC試樣，均按照NACE0284標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行氫致開裂性能檢驗(yàn)及裂紋長(zhǎng)度率測(cè)量評(píng)價(jià)，并對(duì)兩試樣所對(duì)應(yīng)的裂紋長(zhǎng)度率進(jìn)行比較，以得出模擬分析制管前后鋼板與鋼管之間氫致開裂性能的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:通過“拉伸+彎曲”成型方法模擬鋼板JCOE制管成型過程，有助于研究制管變形對(duì)抗硫化氫管線鋼HIC性能的影響，以掌握制管前后HIC性能之間的變化規(guī)律，為鋼板HIC性能判定指標(biāo)和管廠的制管工藝提供有力的科學(xué)指導(dǎo)。
【具體實(shí)施方式】[0009]根據(jù)本發(fā)明提供的一種研究制管變形對(duì)管線鋼氫致開裂性能影響的方法，通過采用“拉伸+彎曲”成型方法模擬抗硫化氫管線鋼制管成型，在鋼板同一位置取2塊樣坯，其橫向長(zhǎng)度為成品鋼管周長(zhǎng)的1/4，對(duì)其中I塊樣坯進(jìn)行“拉伸+彎曲”變形。
[0010]實(shí)施例1
[0011]針對(duì)不同厚徑比(壁厚/直徑之比)X65MS鋼管，模擬制管成型工藝參數(shù)如表1所示；當(dāng)鋼管裂紋長(zhǎng)度率CLR控制在標(biāo)準(zhǔn)要求15%以內(nèi)時(shí)，其制管前鋼板裂紋長(zhǎng)度率的最大允許值如表2所示。
[0012]表1模擬X65MS鋼管成型工藝參數(shù)
[0013] [0014]表2不同厚徑比X65MS鋼管裂紋長(zhǎng)度率15%所對(duì)應(yīng)的鋼板裂紋長(zhǎng)度率最大允許值
[0015] [0016]實(shí)施例2
[0017]針對(duì)不同厚徑比(壁厚/直徑之比)X60MS鋼管，模擬制管成型工藝參數(shù)如表3所示；當(dāng)鋼管裂紋長(zhǎng)度率CLR控制在標(biāo)準(zhǔn)要求15%以內(nèi)時(shí)，其制管前鋼板裂紋長(zhǎng)度率的最大允許值如表4所示。
[0018]表3模擬X60MS鋼管成型工藝參數(shù)
[0019]
實(shí)施例1厚徑比~I管徑(mm) I擴(kuò)徑率(%)I預(yù)拉伸應(yīng)變率(％) I弦高(mm)
【權(quán)利要求】
1.一種研究制管變形對(duì)管線鋼氫致開裂性能影響的方法，采用拉伸+彎曲成型方法模擬鋼板JCOE制管成型過程；其特征在于，在鋼板同一位置取2塊樣坯，其橫向長(zhǎng)度為成品鋼管周長(zhǎng)的1/4，對(duì)其中I塊樣坯進(jìn)行拉伸+彎曲變形，具體工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)如下: (1)利用拉伸試驗(yàn)機(jī)對(duì)所取鋼板樣坯進(jìn)行預(yù)拉伸變形，模擬厚徑比為0.015~0.054成品鋼管的制管擴(kuò)徑成型過程；根據(jù)制管擴(kuò)徑率為0.65~0.85%，對(duì)鋼板樣坯進(jìn)行應(yīng)變率為3.1~4.5%的預(yù)拉伸變形，整個(gè)預(yù)拉伸過程采用引伸計(jì)控制實(shí)際變形量； (2)利用彎曲試驗(yàn)機(jī)對(duì)已預(yù)拉伸變形樣坯進(jìn)行彎曲變形模擬制管彎曲成型過程，根據(jù)成品鋼管管徑為518~813mm，計(jì)算出樣坯彎曲圓心角90°時(shí)所對(duì)應(yīng)的弦高為76~119mm ;整個(gè)彎曲過程試驗(yàn)機(jī)壓下量等同于變形后弦高，即控制試驗(yàn)機(jī)壓下量； (3)對(duì)原始未變形鋼板樣坯與拉伸+彎曲成型鋼板樣坯在同一位置分別取抗HIC試樣進(jìn)行氫致開裂性能檢驗(yàn)，并對(duì)兩試樣所對(duì)應(yīng)的裂紋長(zhǎng)度率進(jìn)行比較，以得出模擬分析制管前后鋼板與鋼管之間氫致開裂性能的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
2.按照權(quán)利要求1所 述的方法，其特征在于，得出了不同厚徑比X52MS~X65MS鋼管裂紋長(zhǎng)度率CLR控制在標(biāo)準(zhǔn)要求15%以內(nèi)時(shí)，所對(duì)應(yīng)制管前鋼板的裂紋長(zhǎng)度率最大允許值。
【文檔編號(hào)】C21D11/00GK103484642SQ201310410052
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】丁文華, 李家鼎, 姜中行, 查春和, 李少坡, 隋鶴龍 申請(qǐng)人:首鋼總公司