海洋石油鉆井平臺(tái)立管要經(jīng)受海浪沖擊和扭曲,需要強(qiáng)度較高且耐點(diǎn)腐蝕性能良好的材料。超級(jí)雙相鋼因?yàn)閾碛袏W氏體、鐵素體的雙相組織和較高的耐點(diǎn)腐蝕系數(shù),具有良好的機(jī)械性能和耐氯離子腐蝕,被認(rèn)為是作為立管的理想材料。
但超級(jí)雙相鋼對(duì)金屬間化合物等第三相析出較為敏感,如何在焊接和熱處理環(huán)節(jié)中進(jìn)行工藝控制是生產(chǎn)該產(chǎn)品的難點(diǎn)。
成熟的超級(jí)雙相鋼S32750焊管制造工藝是:
1、工藝流程
具體是:原料檢驗(yàn)——鋼板超聲波探傷—— 刨邊——成型—— 預(yù)焊——整圓——切割——焊接——定徑+ 熱處理—— 管端加——焊縫射線檢驗(yàn)——管端滲透檢驗(yàn)——水壓試驗(yàn)——酸洗鈍化——成品檢驗(yàn)標(biāo)記包裝人庫。
2、成型
在直縫焊管生產(chǎn)中,生產(chǎn)難點(diǎn)在于對(duì)鋼帶邊部有效施加彎矩的保證,采用傳統(tǒng)的成型技術(shù)難以解決;而雙相不銹鋼的屈服強(qiáng)度約為普通奧氏體不銹鋼的兩倍,其成型難度更大。
FFX(柔性成型)作為新型的成型技術(shù)巧妙地利用卷貼彎曲時(shí)的張力效應(yīng),最大限度地將彎矩施加到鋼帶的邊部;同時(shí)利用軋輥無極兼用的有利條件,可以根據(jù)鋼帶的強(qiáng)度和厚度,自由調(diào)節(jié)彎邊時(shí)的成型度以實(shí)現(xiàn)最佳焊接條件。
3、焊接
為此采用等離子弧焊(PAW) 和鎢極氬弧焊(GIAW) 復(fù)合焊接工藝。首先,采用等離子弧焊進(jìn)行穿透熔合,使達(dá)到單面焊接、雙面成型的效果;之后,采用鎢極氬弧焊進(jìn)行填充和蓋面,焊接采用純氬氣保護(hù)。為降低有害相析出傾向,焊接過程中盡可能采用較低的線能量,線能量最好不超過16kJ/cm。 另外,層問溫度對(duì)于雙相鋼的焊接是至關(guān)重要的,必須控制在100℃ 以下,過高的層間溫度將會(huì)加大有害相析出的傾向,并最終影響產(chǎn)品性能。
4、熱處理
焊接之后的熱處理采用感應(yīng)爐對(duì)焊管整體進(jìn)行固溶處理,熱處理溫度1050-1120℃,水噴淋冷卻至40℃以下。