CN104308462A - 一种油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板的制备方法，该方法为：一、在基层管线钢板上焊接金属块，在复层不锈钢板上焊接金属板；二、打磨处理；三、***焊接制备复合板；四、选取合格的复合板为坯材；五、校平处理；六、加热处理后对基层管线钢板表面进行冷却处理；七、非对称轧制处理后依次进行校平和切割处理得到长度为6000mm～16000mm，宽度为500mm～3000mm，厚度不小于10mm的油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板。本发明中利用将起爆点引出待焊接板面的***复合法和非对称轧制法相结合的工艺过程制备复合板，该复合板的剪切强度不低于190MPa，可作为油气运输管道用材，具有很好的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于油气管道用复合材料制备技术领域，具体涉及一种油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板的制备方法。
背景技术
由于油气介质易燃、易爆和易扩散并具有一定的腐蚀性，因此无论是早期使用的铸铁管，还是当今普遍采用的优质钢管，油气管道都容易在使用一段时间后发生腐蚀，造成油气管道的泄露或破裂事故，易导致人身伤害、设施破坏和环境污染等严重后果。近年来双金属复合管开始在国内少部分油气田试用，但是技术尚不成熟，生产该复合管的方法普片存在结合强度低、管坯长度只能限制在较短范围内等缺陷，距离规模应用还存在一定的障碍。
另外，目前技术虽然可以轧制部分不锈钢/普碳钢复合板，但是针对不锈钢/管线钢，尤其是双相不锈钢/管线钢复合板的***+轧制工艺，尚未开发。而且该材料组合轧制难度较大，必须要采取严格工艺控制措施，不然就会出现表面差甚至龟裂、板型严重凹凸变形等问题导致无法继续轧制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板的制备方法。该方法采用冲击性能优良的超厚管线钢为基层材料，利用将起爆点引出待焊接板面的***复合法和非对称轧制法相结合的工艺过程，将基层管线钢板和复层不锈钢板复合制备油气管道运输用不锈钢/管线钢复合板，该复合板的剪切强度不低于190MPa，且满足GB/T8165-2008、ASTM A264和API标准要求，利用该复合板制备的单根油气运输管道的长度可达到6000mm以上，迎合了石油天然气管道用材的超长需求，可作为油气运输管道用材，具有很好的市场前景。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、采用电弧焊的方法在基层管线钢板的长边中间位置处焊接金属块，采用氩弧焊的方法在复层不锈钢板的长边中间位置处焊接金属板；所述基层管线钢板为在0℃下冲击功不小于100J的管线钢板，基层管线钢板的长度为1500mm～4000mm，宽度为500mm～3000mm，厚度为50mm～120mm，所述金属块的材质与基层管线钢板的材质相同；所述复层不锈钢板的长度为1500mm～4000mm，宽度为500mm～3000mm，厚度为6mm～12mm，所述金属板的材质与复层不锈钢板的材质相同；
步骤二、分别对步骤一中焊接有金属块的基层管线钢板的待焊接面和焊接有金属板的复层不锈钢板的待焊接面进行打磨处理，至表面粗糙度均不大于2.5μm；
步骤三、在步骤二中经打磨处理后的基层管线钢板上均匀设置多个支撑物，将经打磨处理后的复层不锈钢板置于支撑物上，将***均匀覆盖于复层不锈钢板和金属板上，将起爆点设置在所述金属板上，进行***焊接制备复合板；所述支撑物的材质与复层不锈钢板的材质相同；
步骤四、采用超声波探伤检验步骤三中所述复合板，筛选出结合率不低于99％的复合板，再对结合率不低于99％的复合板进行力学性能检验，选取剪切强度不小于400MPa的复合板为坯材；
步骤五、对步骤四中所述坯材进行校平处理，控制坯材的不平度不大于2mm/m；
步骤六、对步骤五中经校平处理后的坯材进行加热处理，对经加热处理后的坯材中基层管线钢板表面进行冷却处理，直至坯材中基层管线钢板的表面温度比坯材中复层不锈钢板的表面温度低50℃～300℃；所述加热处理的温度为600℃～1200℃，时间为1.5h～3.5h；
步骤七、对步骤六中经冷却处理后的坯材进行非对称轧制处理，得到板材，采用超声波探伤检验所述板材，筛选出结合率不低于99％的板材，再对结合率不低于99％的板材进行校平处理，控制板材的不平度不大于3mm/m，然后切割处理得到长度为6000mm～16000mm，宽度为500mm～3000mm，厚度不小于10mm的油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板；所述非对称轧制处理中基层管线钢板接触的轧辊与复层不锈钢板接触的轧辊的直径比为0.8～0.98；所述非对称轧制处理的首道次压下率为15％～40％，其余道次压下率为5％～25％。
上述的一种油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤一中所述金属块的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与基层管线钢板的厚度相同，所述金属板的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与复层不锈钢板的厚度相同。
上述的一种油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤六中所述基层管线钢板的表面温度比复层不锈钢板的表面温度低120℃～200℃。
上述的一种油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板的制备方法，其特征在于，所述基层管线钢板的表面温度比复层不锈钢板的表面温度低150℃。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的方法采用冲击性能优良的超厚管线钢为基层材料，利用将起爆点引出待焊接板面的***复合法和非对称轧制法相结合的工艺过程，将基层管线钢板和复层不锈钢板复合制备油气管道运输用不锈钢/管线钢复合板，该复合板的剪切强度不低于190MPa，且满足GB/T8165-2008、ASTM A264和API标准要求，利用该复合板制备的单根油气运输管道的长度可达到6000mm以上，迎合了石油天然气管道用材的超长需求，可作为油气运输管道用材，具有很好的市场前景。
2、本发明中选用具有优良冲击性能的超厚管线钢作为基层板材，制备的不锈钢/管线钢复合板兼具管线钢优异的强度、导热性能、焊接性能和不锈钢的耐腐蚀性能，两种材料的组合又比单一使用不锈钢成本低，这些优点使该复合板成为油气运输管道用的首选材料。
3、本发明的方法中采用特定布药工艺，将起爆点引出待焊接板材表面，便于采用***引爆且使复合板的结合率达99％以上，保证复合板结合均匀性，为后续实现轧制过程提供条件，大大地提高材料的利用率，此外，冷却基层管线钢板表面使其表面温度与复层不锈钢板的表面温度之间存在较大的温度差，有利于在非对称轧制时基层管线钢板的延伸率和复层不锈钢板的延伸率趋于一致，避免因为两种材料之间延伸率差别太大而导致轧制过程中板坯弯曲，引起无法继续轧制的问题，然后再采用非对称轧制工艺对不锈钢/管线钢复合板进行轧制，能够消除表面质量差、板面凹凸严重以至于无法继续轧制的缺陷，提高复合板质量。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明***焊接前基层管线钢板与复层不锈钢板的组配示意图。
附图标记说明:
1—基层管线钢板； 2—复层不锈钢板； 3—支撑物；
4—金属板； 5—金属块； 6—***。
具体实施方式
实施例1
本实施例制备油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板包括以下步骤：
步骤一、采用电弧焊的方法在基层管线钢板1的长边中间位置处焊接金属块5，采用氩弧焊的方法在复层不锈钢板2的长边中间位置处焊接金属板4，如图1所示；所述基层管线钢板1为X65管线钢板，基层管线钢板1在0℃下冲击功的检测结果分别是298J、298J和280J，基层管线钢板1的长度为3000mm，宽度为2100mm，厚度为58mm，所述金属块5的材质与基层管线钢板1的材质相同，金属块5的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与基层钢板1相同；所述复层不锈钢板为2205不锈钢板，复层不锈钢板2的长度为3000mm，宽度为2100mm，厚度为8mm，所述金属板4的材质与复层不锈钢板2的材质相同，金属板4的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与复层不锈钢板2相同；
步骤二、分别对步骤一中焊接有金属块5的基层管线钢板1的待焊接面和焊接有金属板4的复层不锈钢板2的待焊接面进行打磨处理，至表面粗糙度均不大于2.5μm；
步骤三、在步骤二中经打磨处理后的基层管线钢板1上均匀设置多个支撑物3，将经打磨处理后的复层不锈钢板2置于支撑物3上，将***6均匀覆盖于复层不锈钢板2和金属板4上，将起爆点设置在所述金属板4上，进行***焊接制备复合板；所述支撑物3的材质与复层不锈钢板2的材质相同；
步骤四、采用超声波探伤检验步骤三中所述复合板，筛选出结合率不低于99％的复合板，再对结合率不低于99％的复合板进行力学性能检验，选取剪切强度不小于400MPa的复合板为坯材；
步骤五、对步骤四中所述坯材进行校平处理，控制坯材的不平度不大于2mm/m；
步骤六、对步骤五中经校平处理后的坯材进行加热处理，对经加热处理后的坯材中基层管线钢板1表面进行冷却处理，直至坯材中基层管线钢板1的表面温度比坯材中复层不锈钢板2的表面温度低150℃；所述加热处理的温度为800℃，时间为2.5h；具体实施时，采用水冷的方式进行冷却处理；
步骤七、对步骤六中经冷却处理后的坯材进行非对称轧制处理，得到板材，采用超声波探伤检验所述板材，筛选出结合率不低于99％的板材，再对结合率不低于99％的板材进行校平处理，控制板材的不平度不大于3mm/m，然后切割处理得到长度为12000mm，宽度为2000mm，厚度为16mm的油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板；所述非对称轧制处理中基层管线钢板1接触的轧辊与复层不锈钢板2接触的轧辊的直径比为0.9；所述非对称轧制处理的道次压下率依次为40％、25％、20％、20％和16％。
对比例1
对比例1与实施例1相同，其不同之处在于：步骤六中不对经加热处理后的坯材中基层管线钢板1表面进行冷却处理，而是将加热处理后的坯材直接进行常规轧制处理，得到油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板。
测试实施例1和对比例1制备的不锈钢/管线钢复合板的剪切强度，结果分别为232MPa和133MPa，说明实施例1中采用***焊接+非对称轧制复合的工艺能够制备得到力学性能更好的不锈钢/管线钢复合板，这是因为首先将起爆点引出待焊接板材表面，便于采用***引爆且使复合板的结合率达99％以上，保证复合板结合均匀性，为后续实现轧制过程提供条件，大大地提高材料的利用率，再通过冷却基层管线钢板表面使其表面温度与复层不锈钢板的表面温度之间存在较大的温度差，有利于非对称轧制时基层管线钢板的延伸率和复层不锈钢板的延伸率趋于一致，避免因为两种材料之间延伸率差别太大而导致轧制过程中板坯弯曲，引起无法继续轧制的问题，然后采用非对称轧制工艺对不锈钢/管线钢复合板进行轧制，能够消除表面质量差、板面凹凸严重以至于无法继续轧制的缺陷，提高复合板质量，实施例1制备的不锈钢/管线钢复合板兼具管线钢优异的强度、导热性能、焊接性能和不锈钢的耐腐蚀性能，能够满足油气管道用材的设计要求。
实施例2
本实施例制备油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板包括以下步骤：
步骤一、采用电弧焊的方法在基层管线钢板1的长边中间位置处焊接金属块5，采用氩弧焊的方法在复层不锈钢板2的长边中间位置处焊接金属板4，如图1所示；所述基层管线钢板1为L390管线钢板，基层管线钢板1在0℃下冲击功的检测结果分别是210J、198J和246J，基层管线钢板1的长度为2700mm，宽度为500mm，厚度为120mm，所述金属块5的材质与基层管线钢板1的材质相同，金属块5的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与基层钢板1相同；所述复层不锈钢板为0022Cr22Ni5Mo3N不锈钢板，复层不锈钢板2的长度为2700mm，宽度为500mm，厚度为12mm，所述金属板4的材质与复层不锈钢板2的材质相同，金属板4的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与复层不锈钢板2相同；
步骤二、分别对步骤一中焊接有金属块5的基层管线钢板1的待焊接面和焊接有金属板4的复层不锈钢板2的待焊接面进行打磨处理，至表面粗糙度均不大于2.5μm；
步骤三、在步骤二中经打磨处理后的基层管线钢板1上均匀设置多个支撑物3，将经打磨处理后的复层不锈钢板2置于支撑物3上，将***6均匀覆盖于复层不锈钢板2和金属板4上，将起爆点设置在所述金属板4上，进行***焊接制备复合板；所述支撑物3的材质与复层不锈钢板2的材质相同；
步骤四、采用超声波探伤检验步骤三中所述复合板，筛选出结合率不低于99％的复合板，再对结合率不低于99％的复合板进行力学性能检验，选取剪切强度不小于400MPa的复合板为坯材；
步骤五、对步骤四中所述坯材进行校平处理，控制坯材的不平度不大于2mm/m；
步骤六、对步骤五中经校平处理后的坯材进行加热处理，对经加热处理后的坯材中基层管线钢板1表面进行冷却处理，直至坯材中基层管线钢板1的表面温度比坯材中复层不锈钢板2的表面温度低120℃；所述加热处理的温度为1200℃，时间为1.5h；具体实施时，采用水冷的方式进行冷却处理；
步骤七、对步骤六中经冷却处理后的坯材进行非对称轧制处理，得到板材，采用超声波探伤检验所述板材，筛选出结合率不低于99％的板材，再对结合率不低于99％的板材进行校平处理，控制板材的不平度不大于3mm/m，然后切割处理得到长度为16000mm，宽度为500mm，厚度为22mm的油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板；所述非对称轧制处理中基层管线钢板1接触的轧辊与复层不锈钢板2接触的轧辊的直径比为0.8；所述非对称轧制处理的道次压下率依次为40％、25％、25％、25％、21％和17％。
本实施例制备的不锈钢/管线钢复合板的剪切强度为220MPa，结合率达99％以上，且兼具管线钢优异的强度、导热性能、焊接性能和不锈钢的耐腐蚀性能，能够满足油气管道用材的设计要求。
实施例3
本实施例制备油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板包括以下步骤：
步骤一、采用电弧焊的方法在基层管线钢板1的长边中间位置处焊接金属块5，采用氩弧焊的方法在复层不锈钢板2的长边中间位置处焊接金属板4，如图1所示；所述基层管线钢板1为L450管线钢板，基层管线钢板1在0℃下冲击功的检测结果分别是282J、298J和298J，基层管线钢板1的长度为3000mm，宽度为2680mm，厚度为80mm，所述金属块5的材质与基层管线钢板1的材质相同，金属块5的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与基层钢板1相同；所述复层不锈钢板为316L不锈钢板，复层不锈钢板2的长度为3000mm，宽度为2680mm，厚度为6mm，所述金属板4的材质与复层不锈钢板2的材质相同，金属板4的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与复层不锈钢板2相同；
步骤二、分别对步骤一中焊接有金属块5的基层管线钢板1的待焊接面和焊接有金属板4的复层不锈钢板2的待焊接面进行打磨处理，至表面粗糙度均不大于2.5μm；
步骤三、在步骤二中经打磨处理后的基层管线钢板1上均匀设置多个支撑物3，将经打磨处理后的复层不锈钢板2置于支撑物3上，将***6均匀覆盖于复层不锈钢板2和金属板4上，将起爆点设置在所述金属板4上，进行***焊接制备复合板；所述支撑物3的材质与复层不锈钢板2的材质相同；
步骤四、采用超声波探伤检验步骤三中所述复合板，筛选出结合率不低于99％的复合板，再对结合率不低于99％的复合板进行力学性能检验，选取剪切强度不小于400MPa的复合板为坯材；
步骤五、对步骤四中所述坯材进行校平处理，控制坯材的不平度不大于2mm/m；
步骤六、对步骤五中经校平处理后的坯材进行加热处理，对经加热处理后的坯材中基层管线钢板1表面进行冷却处理，直至坯材中基层管线钢板1的表面温度比坯材中复层不锈钢板2的表面温度低200℃；所述加热处理的温度为600℃，时间为3.5h；具体实施时，采用风冷的方式进行冷却处理；
步骤七、对步骤六中经冷却处理后的坯材进行非对称轧制处理，得到板材，采用超声波探伤检验所述板材，筛选出结合率不低于99％的板材，再对结合率不低于99％的板材进行校平处理，控制板材的不平度不大于3mm/m，然后切割处理得到长度为10000mm，宽度为3000mm，厚度为10mm的油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板；所述非对称轧制处理中基层管线钢板1接触的轧辊与复层不锈钢板2接触的轧辊的直径比为0.98；所述非对称轧制处理的道次压下率依次为35％、25％、25％、25％、25％、25％、15％和11％。
本实施例制备的不锈钢/管线钢复合板的剪切强度为225MPa，结合率达99％以上，且兼具管线钢优异的强度、导热性能、焊接性能和不锈钢的耐腐蚀性能，能够满足油气管道用材的设计要求。
实施例4
本实施例制备油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板包括以下步骤：
步骤一、采用电弧焊的方法在基层管线钢板1的长边中间位置处焊接金属块5，采用氩弧焊的方法在复层不锈钢板2的长边中间位置处焊接金属板4，如图1所示；所述基层管线钢板1为L690管线钢板，基层管线钢板1在0℃下冲击功的检测结果分别是109J、100J和105J，基层管线钢板1的长度为4000mm，宽度为2600mm，厚度为80mm，所述金属块5的材质与基层管线钢板1的材质相同，金属块5的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与基层钢板1相同；所述复层不锈钢板为304L不锈钢板，复层不锈钢板2的长度为4000mm，宽度为2600mm，厚度为6mm，所述金属板4的材质与复层不锈钢板2的材质相同，金属板4的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与复层不锈钢板2相同；
步骤二、分别对步骤一中焊接有金属块5的基层管线钢板1的待焊接面和焊接有金属板4的复层不锈钢板2的待焊接面进行打磨处理，至表面粗糙度均不大于2.5μm；
步骤三、在步骤二中经打磨处理后的基层管线钢板1上均匀设置多个支撑物3，将经打磨处理后的复层不锈钢板2置于支撑物3上，将***6均匀覆盖于复层不锈钢板2和金属板4上，将起爆点设置在所述金属板4上，进行***焊接制备复合板；所述支撑物3的材质与复层不锈钢板2的材质相同；
步骤四、采用超声波探伤检验步骤三中所述复合板，筛选出结合率不低于99％的复合板，再对结合率不低于99％的复合板进行力学性能检验，选取剪切强度不小于400MPa的复合板为坯材；
步骤五、对步骤四中所述坯材进行校平处理，控制坯材的不平度不大于2mm/m；
步骤六、对步骤五中经校平处理后的坯材进行加热处理，对经加热处理后的坯材中基层管线钢板1表面进行冷却处理，直至坯材中基层管线钢板1的表面温度比坯材中复层不锈钢板2的表面温度低170℃；所述加热处理的温度为1000℃，时间为1.75h；具体实施时，采用水冷的方式进行冷却处理；
步骤七、对步骤六中经冷却处理后的坯材进行非对称轧制处理，得到板材，采用超声波探伤检验所述板材，筛选出结合率不低于99％的板材，再对结合率不低于99％的板材进行校平处理，控制板材的不平度不大于3mm/m，然后切割处理得到长度为16000mm，宽度为2500mm，厚度为20.6mm的油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板；所述非对称轧制处理中基层管线钢板1接触的轧辊与复层不锈钢板2接触的轧辊的直径比为0.85；所述非对称轧制处理的道次压下率依次为21％、19％、17％、17％、15％、14％、12％、11％和5％。
本实施例制备的不锈钢/管线钢复合板的剪切强度为212MPa，结合率达99％以上，且兼具管线钢优异的强度、导热性能、焊接性能和不锈钢的耐腐蚀性能，能够满足油气管道用材的设计要求。
实施例5
本实施例制备油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板包括以下步骤：
步骤一、采用电弧焊的方法在基层管线钢板1的长边中间位置处焊接金属块5，采用氩弧焊的方法在复层不锈钢板2的长边中间位置处焊接金属板4，如图1所示；所述基层管线钢板1为X52管线钢板，基层管线钢板1在0℃下冲击功的检测结果分别是120J、136J和107J，基层管线钢板1的长度为1500mm，宽度为3000mm，厚度为50mm，所述金属块5的材质与基层管线钢板1的材质相同，金属块5的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与基层钢板1相同；所述复层不锈钢板为022Cr19Ni10不锈钢板，复层不锈钢板2的长度为1500mm，宽度为3000mm，厚度为6mm，所述金属板4的材质与复层不锈钢板2的材质相同，金属板4的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与复层不锈钢板2相同；
步骤二、分别对步骤一中焊接有金属块5的基层管线钢板1的待焊接面和焊接有金属板4的复层不锈钢板2的待焊接面进行打磨处理，至表面粗糙度均不大于2.5μm；
步骤三、在步骤二中经打磨处理后的基层管线钢板1上均匀设置多个支撑物3，将经打磨处理后的复层不锈钢板2置于支撑物3上，将***6均匀覆盖于复层不锈钢板2和金属板4上，将起爆点设置在所述金属板4上，进行***焊接制备复合板；所述支撑物3的材质与复层不锈钢板2的材质相同；
步骤四、采用超声波探伤检验步骤三中所述复合板，筛选出结合率不低于99％的复合板，再对结合率不低于99％的复合板进行力学性能检验，选取剪切强度不小于400MPa的复合板为坯材；
步骤五、对步骤四中所述坯材进行校平处理，控制坯材的不平度不大于2mm/m；
步骤六、对步骤五中经校平处理后的坯材进行加热处理，对经加热处理后的坯材中基层管线钢板1表面进行冷却处理，直至坯材中基层管线钢板1的表面温度比坯材中复层不锈钢板2的表面温度低300℃；所述加热处理的温度为700℃，时间为3h；具体实施时，采用水冷的方式进行冷却处理；
步骤七、对步骤六中经冷却处理后的坯材进行非对称轧制处理，得到板材，采用超声波探伤检验所述板材，筛选出结合率不低于99％的板材，再对结合率不低于99％的板材进行校平处理，控制板材的不平度不大于3mm/m，然后切割处理得到长度为15000mm，宽度为800mm，厚度为17.1mm的油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板；所述非对称轧制处理中基层管线钢板1接触的轧辊与复层不锈钢板2接触的轧辊的直径比为0.85；所述非对称轧制处理的道次压下率依次为15％、15％、15％、15％、15％、12％、12％和11％。
本实施例制备的不锈钢/管线钢复合板的剪切强度为203MPa，结合率达99％以上，且兼具管线钢优异的强度、导热性能、焊接性能和不锈钢的耐腐蚀性能，能够满足油气管道用材的设计要求。
实施例6
本实施例制备油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板包括以下步骤：
步骤一、采用电弧焊的方法在基层管线钢板1的长边中间位置处焊接金属块5，采用氩弧焊的方法在复层不锈钢板2的长边中间位置处焊接金属板4，如图1所示；所述基层管线钢板1为X60管线钢板，基层管线钢板1在0℃下冲击功的检测结果分别是115J、158J和132J，基层管线钢板1的长度为3100mm，宽度为1500mm，厚度为72mm，所述金属块5的材质与基层管线钢板1的材质相同，金属块5的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与基层钢板1相同；所述复层不锈钢板为316不锈钢板，复层不锈钢板2的长度为3100mm，宽度为1500mm，厚度为8mm，所述金属板4的材质与复层不锈钢板2的材质相同，金属板4的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与复层不锈钢板2相同；
步骤二、分别对步骤一中焊接有金属块5的基层管线钢板1的待焊接面和焊接有金属板4的复层不锈钢板2的待焊接面进行打磨处理，至表面粗糙度均不大于2.5μm；
步骤三、在步骤二中经打磨处理后的基层管线钢板1上均匀设置多个支撑物3，将经打磨处理后的复层不锈钢板2置于支撑物3上，将***6均匀覆盖于复层不锈钢板2和金属板4上，将起爆点设置在所述金属板4上，进行***焊接制备复合板；所述支撑物3的材质与复层不锈钢板2的材质相同；
步骤四、采用超声波探伤检验步骤三中所述复合板，筛选出结合率不低于99％的复合板，再对结合率不低于99％的复合板进行力学性能检验，选取剪切强度不小于400MPa的复合板为坯材；
步骤五、对步骤四中所述坯材进行校平处理，控制坯材的不平度不大于2mm/m；
步骤六、对步骤五中经校平处理后的坯材进行加热处理，对经加热处理后的坯材中基层管线钢板1表面进行冷却处理，直至坯材中基层管线钢板1的表面温度比坯材中复层不锈钢板2的表面温度低50℃；所述加热处理的温度为800℃，时间为2.5h；具体实施时，采用风冷的方式进行冷却处理；
步骤七、对步骤六中经冷却处理后的坯材进行非对称轧制处理，得到板材，采用超声波探伤检验所述板材，筛选出结合率不低于99％的板材，再对结合率不低于99％的板材进行校平处理，控制板材的不平度不大于3mm/m，然后切割处理得到长度为6000mm，宽度为3000mm，厚度为20mm的油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板；所述非对称轧制处理中基层管线钢板1接触的轧辊与复层不锈钢板2接触的轧辊的直径比为0.95；所述非对称轧制处理的道次压下率依次为30％、25％、23％、20％、13％、11％。
本实施例制备的不锈钢/管线钢复合板的剪切强度为239MPa，结合率达99％以上，且兼具管线钢优异的强度、导热性能、焊接性能和不锈钢的耐腐蚀性能，能够满足油气管道用材的设计要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (4)
1.一种油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、采用电弧焊的方法在基层管线钢板(1)的长边中间位置处焊接金属块(5)，采用氩弧焊的方法在复层不锈钢板(2)的长边中间位置处焊接金属板(4)；所述基层管线钢板(1)为在0℃下冲击功不小于100J的管线钢板，基层管线钢板(1)的长度为1500mm～4000mm，宽度为500mm～3000mm，厚度为50mm～120mm，所述金属块(5)的材质与基层管线钢板(1)的材质相同；所述复层不锈钢板(2)的长度为1500mm～4000mm，宽度为500mm～3000mm，厚度为6mm～12mm，所述金属板(4)的材质与复层不锈钢板(2)的材质相同；
步骤二、分别对步骤一中焊接有金属块(5)的基层管线钢板(1)的待焊接面和焊接有金属板(4)的复层不锈钢板(2)的待焊接面进行打磨处理，至表面粗糙度均不大于2.5μm；
步骤三、在步骤二中经打磨处理后的基层管线钢板(1)上均匀设置多个支撑物(3)，将经打磨处理后的复层不锈钢板(2)置于支撑物(3)上，将***(6)均匀覆盖于复层不锈钢板(2)和金属板(4)上，将起爆点设置在所述金属板(4)上，进行***焊接制备复合板；所述支撑物(3)的材质与复层不锈钢板(2)的材质相同；
步骤四、采用超声波探伤检验步骤三中所述复合板，筛选出结合率不低于99％的复合板，再对结合率不低于99％的复合板进行力学性能检验，选取剪切强度不小于400MPa的复合板为坯材；
步骤五、对步骤四中所述坯材进行校平处理，控制坯材的不平度不大于2mm/m；
步骤六、对步骤五中经校平处理后的坯材进行加热处理，对经加热处理后的坯材中基层管线钢板(1)表面进行冷却处理，直至坯材中基层管线钢板(1)的表面温度比坯材中复层不锈钢板(2)的表面温度低50℃～300℃；所述加热处理的温度为600℃～1200℃，时间为1.5h～3.5h；
步骤七、对步骤六中经冷却处理后的坯材进行非对称轧制处理，得到板材，采用超声波探伤检验所述板材，筛选出结合率不低于99％的板材，再对结合率不低于99％的板材进行校平处理，控制板材的不平度不大于3mm/m，然后切割处理得到长度为6000mm～16000mm，宽度为500mm～3000mm，厚度不小于10mm的油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板；所述非对称轧制处理中基层管线钢板(1)接触的轧辊与复层不锈钢板(2)接触的轧辊的直径比为0.8～0.98；所述非对称轧制处理的首道次压下率为15％～40％，其余道次压下率为5％～25％。
2.按照权利要求1所述的一种油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤一中所述金属块(5)的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与基层管线钢板(1)的厚度相同，所述金属板(4)的长度为100mm，宽度为50mm，厚度与复层不锈钢板(2)的厚度相同。
3.按照权利要求1所述的一种油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤六中所述基层管线钢板(1)的表面温度比复层不锈钢板(2)的表面温度低120℃～200℃。
4.按照权利要求3所述的一种油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板的制备方法，其特征在于，所述基层管线钢板(1)的表面温度比复层不锈钢板(2)的表面温度低150℃。
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