CN103938098A

CN103938098A - 一种超高强度钢管及其连续生产方法

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Publication number: CN103938098A
Application number: CN201410159236.XA
Authority: CN
Inventors: 刘宝喜; 齐长发; 徐杰; 武冠华; 韩冰; 臧振东; 夏明生; 李建英
Original assignee: Hebei Iron and Steel Co Ltd Tangshan Branch
Current assignee: Hebei Iron and Steel Co Ltd Tangshan Branch
Priority date: 2014-04-21
Filing date: 2014-04-21
Publication date: 2014-07-23

Abstract

本发明公开了一种超高强度钢管及其连续生产方法，适用于生产管径20～51mm、壁厚1.5～2.5mm的超高强度钢管。其采用下述质量百分含量的钢种制备而成：C0.20～0.40%，Mn0.30～1.50%，Si≤0.80%，Cr≤0.60%，Ti0.01～0.06%，B0.0008～0.0050%，Al0.015～0.050%，其余为Fe和不可避免的杂质；本钢管采用上述原料后，可通过普通的焊管机组和在线连续热处理进行生产，得到的焊接钢管具有超高强度，避免了采用高强钢板作为原料通过滚压成形后采用激光焊接制管的工艺方案，极大的降低了生产成本。所得超高强度钢管的机械性能为抗拉强度≥1500MPa，屈服强度≥1200MPa，延伸率≥6%。本方法将热处理生产线安装在焊接生产线后面，通过调节热处理速度，使焊接和热处理的速度相匹配，从而能够连续生产，有效的提高生产作业率，节省生产时间和操作强度。

Description

一种超高强度钢管及其连续生产方法

技术领域

本发明属于金属钢铁技术领域，尤其是一种超高强度钢管及其连续生产方法。

背景技术

随着国家节能减排计划的实施，提出了建设环境友好型和资源节约型社会的方针政策，因此钢铁材料的发展逐步向着高强化和轻量化方向发展。超高强度钢管将逐步在社会上得到广泛应用。目前超高强度钢管的生产工艺有：1）采用高强钢滚压成形后通过激光焊接的工艺生产；该方法制造成本昂贵，而且强度级别一般在1000MPa左右，属于超高强度钢管中强度较低的部分。2）采用焊接生产线对热轧钢种进行焊管并剪切定尺后，再在热处理生产线进行热处理淬火回火，使钢管的强度达到1400MPa左右；该方法的缺点是焊管生产与热处理工艺是分开的，工序复杂，生产作业率低，提高了制造成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种生产成本低、作业率高的超高强度钢管；本发明还提供了一种超高强度钢管的连续生产方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其采用下述质量百分含量的钢种制备而成：C 0.20～0.40%，Mn 0.30～1.50%，Si≤0.80%，Cr ≤0.60%，Ti 0.01～0.06%，B 0.0008～0.0050%，Al 0.015～0.050%，其余为Fe和不可避免的杂质；

本发明方法采用上述质量百分含量的钢种；所述钢种的钢板或钢卷经卷曲成型后经焊接生产线和热处理生产线，制成所述的超高强度钢管；所述焊接生产线包括卷管、焊接、去毛刺和光整工序；所述热处理生产线包括高频淬火、中频回火和喷丸工序。

本发明的钢管规格为壁厚1.5～2.5mm、管径20～51mm。

本发明方法所述热处理生产线安装在焊接生产线后面；所述热处理生产线的热处理速度为25～40m/min。所述高频淬火时的电流频率为10000HZ～50000HZ，功率为1850KW～2200KW。

本发明方法所述高频淬火的温度为900～950℃，冷却速度为≥30℃/s，冷却方式为水冷冷却；所述中频回火的温度为150～250℃。

本发明方法所述热处理生产线采用带张力热处理，增加张力的方法是在热处理设备后面增加加送辊。

本发明方法所述焊接生产线采用ERW焊接、CO₂气体保护焊接、高频电阻焊或激光焊接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用上述原料后，可通过普通的焊管机组和在线连续热处理进行生产，得到的焊接钢管具有超高强度，避免了采用高强钢板作为原料通过滚压成形后采用激光焊接制管的工艺方案，极大的降低了生产成本。所得超高强度钢管的机械性能为抗拉强度≥1500MPa，屈服强度≥1200MPa，延伸率≥6%。

本发明方法将热处理生产线安装在焊接生产线后面，使二者有机的结合在一起，避免了转运环节；且通过调节热处理速度，使焊接和热处理的速度相匹配，从而能够连续生产有效、有效的提高生产作业率，节省生产时间和操作强度。本发明通过控制热处理电流频率和电流功率，从而有效的对热处理速度进行控制，以使焊接和热处理的生产节奏相匹配。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1～6：本超高强度钢管采用下述原料以及连续生产方法。

钢材原料：本超高强度钢管所用钢材的化学成分配比见表1。

表1：钢材原料的化学成分（wt%）

生产流程：上述钢板或钢卷经卷曲成型后经焊接生产线和热处理生产线，制成所述的超高强度钢管；所述焊接生产线包括卷管、焊接、去毛刺和光整工序；所述热处理生产线安装在焊接生产线后面，包括高频淬火、中频回火和喷丸工序。

具体工序流程为：钢板或钢卷—纵剪成条—开卷—卷管—焊接—去毛刺—光整—高频淬火—中频回火—加送辊—喷丸—高强钢管。所述加送辊是在热处理设备后面增加加送辊，以增加热处理的张力。

由于常规工艺中热处理速度比较慢，慢于焊管速度，因此需要通过控制热处理电流频率和功率来提高热处理速度，达到两条生产线的节奏匹配；本方法控制高频淬火时的电流频率为10000HZ～50000HZ，功率为1850KW～2200KW。

从而使热处理生产线的热处理速度达到25～40m/min，与焊管速度相匹配。

本方法控制高频淬火的温度为900～950℃，冷却速度为≥30℃/s，冷却方式为水冷冷却；所述中频回火的温度为150～250℃。

本方法具体的工艺条件见表2。

表2：本高强钢管生产方法的工艺条件

实施例1～6所得高强钢管的力学性能见表3。

表3：所得高强钢管的力学性能

Claims

1.一种超高强度钢管，其特征在于，其采用下述质量百分含量的钢种制备而成：C 0.20～0.40%，Mn 0.30～1.50%，Si≤0.80%，Cr ≤0.60%，Ti 0.01～0.06%，B 0.0008～0.0050%，Al 0.015～0.050%，其余为Fe和不可避免的杂质。

2.一种超高强度钢管的连续生产方法，其特征在于，所述钢种的钢板或钢卷经卷曲成型后经焊接生产线和热处理生产线，制成所述的超高强度钢管；所述焊接生产线包括卷管、焊接、去毛刺和光整工序；所述的钢管规格为壁厚1.5～2.5mm、管径20～51mm，所述热处理生产线包括高频淬火、中频回火和喷丸工序。

3.根据权利要求2所述的一种超高强度钢管的连续生产方法，其特征在于：所述热处理生产线安装在焊接生产线后面；所述热处理生产线的热处理速度为25～40m/min。

4.根据权利要求2所述的超高强度钢管的机械性能为抗拉强度≥1500MPa，屈服强度≥1200MPa，延伸率≥6%。

5.根据权利要求3所述的一种超高强度钢管的连续生产方法，其特征在于：所述高频淬火时的电流频率为10000HZ～50000HZ，功率为1850KW～2200KW。

6.根据权利要求3所述的一种超高强度钢管的连续生产方法，其特征在于：所述高频淬火的温度为900～950℃，冷却速度为≥30℃/s，冷却方式为水冷冷却；所述中频回火的温度为150～250℃。

7.根据权利要求2所述的一种超高强度钢管的连续生产方法，其特征在于：所述热处理生产线采用带张力热处理。

8.根据权利要求2－6任意一项所述的一种超高强度钢管的连续生产方法，其特征在于：所述焊接生产线采用ERW焊接、CO₂气体保护焊接、高频电阻焊或激光焊接。