两种不同成分X70钢级管线钢在HFW焊管应用.pdfVIP

钢管学会六届四次年会·论文集一工艺装备技术 两种不同成分X70钢级管线钢在HFW焊管中的应用 胡松林，肖光成 (宝山钢铁股份有限公司钢管条钢事业部，上海200940) 摘要：通过对两种不同成分X70M钢级管线钢在HFW制管过程的应用，分析了其在H／zW制管过 程中的性能变化情况。为掌握同钢级、不同组织成分管线钢在HFW制管过程的变形规律，更好地建立HFW 制管过程控制，提高质量安全性和运行经济性提供借鉴。 关键词：HFW焊管：X70钢级；管线钢；两种成分；性能：变形规律 随着中直径HFW管线管越来越多的应用到油气输送等领域，较高钢级HFW(高频焊接)管线 管的开发应用也进入到规模化的商业运作阶段。近年来，随着管线钢制造技术的发展和使用，对输 送效率的要求也越来越高，中直径、X70M等较高钢级HFW管线钢得到市场的青睐f1。3】。 对于X70钢级管线钢，由于使用的制管工艺不同，在成分和轧制技术方面往往会采取不同的措 施来实现最终产品的质量要求，掌握各类产品的性能变化是管线管制造过程的核心技术之一。本文 对两种不同成分的X70M管线钢，在同一HFW焊管工艺中进行了生产性应用，并分析其在制管过 程中的力学性能变化和控制，为建立HFW管线管的质量风险控制和管线经济运行提供参考。 1制管用原材料 目前，对于X70钢级管线钢，在批量性商业化制造中采取的成分设计，是基于C—Mn．Si的合金 化进行的。其一是通过添加一定量的合金元素(Cu、Ni、Cr)等获得铁素体／珠光体组织，达到X70 钢级强度要求；其二是在添加少量合金元素(Cu、Ni、Cr)的基础上，同时添加微量合金元素Mo 等，以获得铁素体／针状铁素体组织，实现高强高韧性能【4-61。通常，采取前一种成分体系具有相对较 强的制造成本优势，而后一种更具有较稳定和良好韧性性能。 对于HFW焊接制管来讲，由于制管过程存在加工硬化和包辛格效应的双重作用，在确定加工 材料性能后，铁素体／珠光体组织管线钢在制管后屈服强度会有所降低，而针状铁素体组织钢会有所 增加；两种钢在抗拉强度上变化相对较小。并且，由于各制管机组成型工艺和控制技术等的不同， 这种变化存在一定量的差异，掌握特定材料及工艺条件下的这一变化规律，对控制实现焊管最终成 品性能显得尤为必要【7_81。本文对同规格、两种成分的X70钢级管线钢在宝山钢铁股份有限公司HFW 制管机组进行了生产制造，分别应用了A、B两种不同成分的X70M管线钢(卷)，并经过同一成型、 焊接和热处理等工艺技术{9-10l，制造出径厚比为48．4的HFW焊管。两种不同成分钢的熔炼成分(平 均值)见表1。 表1两种不同成分钢的熔炼成分(质量分数) ％ 类别 c si Mn P s Ti Ni V Nb Cu Cr Mo P锄 Caw A 0．063 0．249 1．5870．0120．0020．0】7 0．0490．0010．0430．06l0．0200，112O．1640．362 B 0．052 0．249 1．5110．0100．0010．016 0．0150．0490．0590．0430．245 0 0．1560．366 要添加Cr、V等合金元素，是铁素体／珠光体钢(F／P)组织钢。A、B两种钢(卷)的力学性能(平 均值)能见表2。 89 钢管学会六届四次年会·论文集一工艺装备技术 表2 A、B两种钢(卷)的力学性能 类别 Rio5fmPa R。／MPa A／％ 8类别 ‰5／MPa Rm／MPaA／％ 。。。。1‘1。。。。。。。。。。。‘‘—’‘。。。。。。。。。。。。。‘·-___________-·——_________________-—____。～II A 553．5 652．7 31．4 l B 560．1 630．9 38．3 2制管后成分及性能 按照API spec 5L规范等技术要求，对A、B两种管线