油氣田管線鋼管的冶金復合制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及冶金技術領域，尤其涉及一種油氣田管線鋼管的冶金復合制備方法。
【背景技術】
[0002] 我國含酸性氣的油氣田很多，如新疆塔里木、四川和中原都有不少油氣田處于深 井、高溫、高壓和高腐蝕的惡劣環境。隨著我國油井深度的加大、油氣中所含雜質的增多，對 于高溫高壓抗腐蝕的油井管的需求將呈現爆發性的增長。因此，對于油井管、管線用鋼管的 高溫高壓抗腐蝕性能要求會越來越高，但是目前符合這一特性的雙金屬復合管全部依賴進 口。這些高耐蝕鎳基合金無縫鋼管材料中僅有1/3左右用于解決內層的耐腐蝕問題，其余 2/3僅僅作為結構支撐材料使用，造成了資源的極大浪費。如果將這2/3部分用碳素鋼材料 來優選替代，一則可以解決鎳基耐蝕合金材料的使用浪費，二則可選取性能更好的結構材 料，提高無縫鋼管的使用安全性問題。
[0003] 目前，國內市面上的雙金屬復合管成型工藝，仍停留在機械復合（旋壓、拉拔、脹 形、碾壓等）水平上，但是機械復合鋼管存在以下缺點：1、內層和外層結合強度不夠，其不 能進行大變形量的后續變形；2、由于用于制造這種復合鋼管的設備能力原因，對覆層要求 比較厚的復合管不能解決兩層的結合問題；3、對于覆層金屬要求具備高耐腐蝕的材料的管 子，其覆層的耐腐蝕材料難以制作成相應的無縫鋼管。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種油氣田管線鋼管的冶金復合 制備方法。
[0005] 為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：
[0006] 一種油氣田管線鋼管的冶金復合制備方法，所述管線鋼管包括內層和外層，包括 以下步驟：
[0007] 1)準備好澆鑄材料，選用X52、X56、X60和X65鋼級材料作為所述管線鋼管的外層 澆鑄材料，選用304和316L的鋼材料作為所述管線鋼管的內層澆鑄材料；
[0008] 2)采用離心澆鑄的方法澆鑄，先進行外層的澆鑄，待外層澆鑄完成后再澆鑄內層， 在澆鑄的過程中需要嚴格控制內外兩層的成分；
[0009] 3)對澆鑄好的管線鋼管進行熱擠壓和冷軋；
[0010] 4)對管線鋼管進行熱處理，熱處理工藝主要包括正火和回火兩個過程；
[0011] 5)對熱處理后的管線鋼管進行檢驗，并將合格品入庫。
[0012] 進一步地，在對管線鋼管進行熱處理時，正火溫度應為900°C ±20°C，保溫1~2 小時，冷卻方法選用空冷或風冷均可。
[0013] 進一步地，在對管線鋼管進行熱處理時，回火溫度應為600°C ±20°C，保溫2~4 小時，冷卻方法為空冷。
[0014] 具體地，熱處理后所得到的管線鋼管為冶金結合復合雙金屬無縫鋼管。
[0015] 本發明的有益效果在于：
[0016] 本發明采用離心管坯加擠壓及冷軋的工藝生產管線鋼管，新開發的管線鋼管的獨 特之處在于，它把初級工業材料和高技術的冶金處理過程結合起來，采用離心澆鑄管坯擠 壓，再經冷軋（或冷拔）生產方式，從而獲得高品質的復合產品，內外兩層屬于冶金復合，結 合力較機械復合有很大的改善，可以進行大變形量的后續變形，內層金屬具備高耐腐蝕性 能，且便于制作成相應的無縫鋼管。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖對本發明作進一步具體描述：
[0018] 本發明中的管線鋼管包括內層和外層，本發明包括以下步驟：
[0019] 1)準備好澆鑄材料，選用X52、X56、X60和X65鋼級材料作為管線鋼管的外層澆鑄 材料，選用304和316L的鋼材料作為管線鋼管的內層澆鑄材料；
[0020] 2)采用離心澆鑄的方法澆鑄，先進行外層的澆鑄，待外層澆鑄完成后再澆鑄內層， 在澆鑄的過程中需要嚴格控制內外兩層的成分；
[0021] 3)對澆鑄好的管線鋼管進行熱擠壓和冷軋；
[0022] 4)對管線鋼管進行熱處理，熱處理工藝主要包括正火和回火兩個過程；
[0023] 5)對熱處理后的管線鋼管進行檢驗，并將合格品入庫。
[0024] 本發明所述油氣田管線鋼管的冶金復合制備方法，在對管線鋼管進行熱處理時， 正火溫度應為900°C ±20°C，保溫1~2小時，冷卻方法選用空冷或風冷均可。在對管線鋼 管進行熱處理時，回火溫度應為600°C ±20°C，保溫2~4小時，冷卻方法為空冷。熱處理 后所得到的管線鋼管為冶金結合復合雙金屬無縫鋼管，在節約成本的基礎上滿足服役于油 氣田腐蝕環境的性能。
[0025] 本發明所述油氣田管線鋼管的冶金復合制備方法，在澆鑄的過程中內外兩層的成 分重量百分比如下：
[0026] 表1內、外層化學成份
[0027]
【主權項】
1. 一種油氣田管線鋼管的冶金復合制備方法，所述管線鋼管包括內層和外層，其特征 在于，包括以下步驟： 1) 準備好澆鑄材料，選用X52、X56、X60和X65鋼級材料作為所述管線鋼管的外層澆鑄 材料，選用304和316L的鋼材料作為所述管線鋼管的內層澆鑄材料； 2) 采用離心澆鑄的方法澆鑄，先進行外層的澆鑄，待外層澆鑄完成后再澆鑄內層，在澆 鑄的過程中需要嚴格控制內外兩層的成分； 3) 對澆鑄好的管線鋼管進行熱擠壓和冷軋； 4) 對管線鋼管進行熱處理，熱處理工藝主要包括正火和回火兩個過程； 5) 對熱處理后的管線鋼管進行檢驗，并將合格品入庫。
2. 根據權利要求1所述的油氣田管線鋼管的冶金復合制備方法，其特征在于：在對管 線鋼管進行熱處理時，正火溫度應為900°C ±20°C，保溫1~2小時，冷卻方法選用空冷或 風冷均可。
3. 根據權利要求1所述的油氣田管線鋼管的冶金復合制備方法，其特征在于：在對管 線鋼管進行熱處理時，回火溫度應為600°C ±20°C，保溫2~4小時，冷卻方法為空冷。
4. 根據權利要求1所述的油氣田管線鋼管的冶金復合制備方法，其特征在于：熱處理 后所得到的管線鋼管為冶金結合復合雙金屬無縫鋼管。
【專利摘要】本發明公開了一種油氣田管線鋼管的冶金復合制備方法，包括以下步驟：準備好澆鑄材料，選用X52、X56、X60和X65鋼級材料作為管線鋼管的外層澆鑄材料，選用304和316L的鋼材料作為管線鋼管的內層澆鑄材料；采用離心澆鑄的方法澆鑄，先進行外層的澆鑄，待外層澆鑄完成后再澆鑄內層，在澆鑄的過程中需要嚴格控制內外兩層的成分；對澆鑄好的管線鋼管進行熱擠壓和冷軋；對管線鋼管進行熱處理，熱處理工藝主要包括正火和回火兩個過程；對熱處理后的管線鋼管進行檢驗，并將合格品入庫。通過本發明方法獲得的管線鋼管品質高，內外兩層屬于冶金復合，結合力較機械復合有很大的改善，可以進行大變形量的后續變形，內層金屬具備高耐腐蝕性能，且便于制作成相應的無縫鋼管。
【IPC分類】C21D8-10, B22D13-02, B22D19-16
【公開號】CN104874761
【申請號】CN201510058276
【發明人】鮑善勤, 蘇俊, 黃源慧
【申請人】四川鑫鼎新材料有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年2月4日