本發(fā)明屬于軋制復(fù)合，特別是涉及一種鎳基625與管線鋼x65m復(fù)合板的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

1、天然氣中含有硫化氫等腐蝕介質(zhì)，對輸送碳鋼管易產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕性，尤其是場站工藝管線、彎頭、彎管、三通等管件，更容易發(fā)生腐蝕失效，嚴(yán)重降低工藝管網(wǎng)的使用壽命，場站維修、更換管線管件比較復(fù)雜，且成本高。如果需要停輸將會嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益。因此，選擇雙金屬復(fù)合管成為油氣田集輸管道腐蝕控制的重要手段。雙層金屬復(fù)合管與普通碳鋼管相比可以耐腐蝕，與耐蝕合金純材相比，價格經(jīng)濟(jì)，且強(qiáng)韌性更好。由于雙金屬復(fù)合管的良好的耐蝕性和經(jīng)濟(jì)性，自20世紀(jì)90年代以來，其相關(guān)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用研究取得一定進(jìn)展。雙金屬復(fù)合管在油氣集輸管道中的應(yīng)用，有效解決了高腐蝕油氣集輸管材的腐蝕問題。

2、目前，雙金屬復(fù)合管材質(zhì)多以鎳基625與x65m兩種材料采用爆炸復(fù)合，這種制備方法簡易、成本低，且復(fù)合不受基材厚度變化影響，普適性較強(qiáng)。但爆炸復(fù)合受天氣、工藝穩(wěn)定性影響較大，結(jié)合面常出現(xiàn)局部不復(fù)合及剪切強(qiáng)度偏低問題。另外，在雙金屬復(fù)合板制管、焊接、施工等過程，結(jié)合缺陷會進(jìn)一步放大。一旦管道集輸系統(tǒng)密封和強(qiáng)度、耐蝕出現(xiàn)問題，極易出現(xiàn)開裂、腐蝕泄露等質(zhì)量安全事故及環(huán)保事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝較簡單的鎳基625與管線鋼x65m復(fù)合板的生產(chǎn)方法，所得鎳基625與管線鋼x65m復(fù)合板復(fù)合較好，力學(xué)性能較優(yōu)，晶間腐蝕裂紋率為0。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種鎳基625與管線鋼x65m復(fù)合板的生產(chǎn)方法，關(guān)鍵生產(chǎn)工藝步驟包括：

3、1)復(fù)合板組坯：采用非對稱組坯，選用矩形x65m基材坯兩張、鎳基625坯一張，密封板q235b一張，完成下料及表面修磨處理、打坡口、涂隔離劑、組坯、焊坯工序；

4、2)加熱：步驟1)中復(fù)合坯焊完48小時之內(nèi)進(jìn)行裝爐加熱，控制加熱溫度為1120～1150℃，加熱速率≤3min/mm，總在爐時間≥復(fù)合坯厚度(mm)×2.0(min/mm)，出爐溫度1120～1150℃；

5、3)第一階段軋制：前三道次壓下量30～55mm，第一階段軋制結(jié)束溫度≥1050℃，第一階段累計壓下率60％～70％，軋制速度2.0～3.0m/s；

6、本發(fā)明第一階段軋制前三道次較適宜的壓下量，能保證材料的復(fù)合性能。當(dāng)壓下量＜30mm時，軋制復(fù)合效果變差，導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度難以達(dá)到350mpa；而當(dāng)壓下量＞55mm時，壓下過大導(dǎo)致兩種材料延展不一，界面復(fù)合率降低，抗剪強(qiáng)度大幅下降。

7、另外，第一階段累計壓下率對基材沖擊及落錘性能影響較大，當(dāng)?shù)谝浑A段累計壓下率＜60％時，粗軋再結(jié)晶效果減弱，導(dǎo)致厚度方向晶粒度均勻性較差，影響后續(xù)的基材沖擊及落錘性能；而當(dāng)?shù)谝浑A段累計壓下率＞70％時，將壓縮第二階段累計壓下率空間，進(jìn)而降低第二階段未再結(jié)晶區(qū)軋制的形核效果，細(xì)化晶粒效果減弱，影響后續(xù)的基材沖擊及落錘性能。

8、4)中間坯控冷：粗軋軋完，中間坯送至中間輥道進(jìn)行層流冷卻，設(shè)定冷速15～20℃/s，出水表面溫度800～830℃；

9、本發(fā)明設(shè)定中間坯冷速為15～20℃/s，目的是控制合適的基材與復(fù)材的溫差，便于提高復(fù)合板綜合性能。當(dāng)冷速＜15℃/s時，復(fù)合坯表面至心部難以冷透，中間坯結(jié)束快冷后，受內(nèi)部高溫傳導(dǎo)溫度將重新回升，后續(xù)將重新待溫進(jìn)行第二階段軋制，這樣中間坯溫度梯度不夠，導(dǎo)致第二階段開始軋制時，基材x65m與復(fù)材鎳基625延展性差異大，界面抗剪強(qiáng)度難以保證350mpa以上；而當(dāng)冷速＞20℃/s時，冷速太大，中間坯冷透，導(dǎo)致中間坯溫度梯度不夠，再進(jìn)行第二階段開始軋制時，同樣導(dǎo)致界面抗剪強(qiáng)度難以保證350mpa以上。

10、5)第二階段軋制：開軋溫度780～820℃，終軋溫度750～780℃，軋制道次7～9道，道次壓下率采用逐道遞減模式執(zhí)行，軋制速度3.0～4.0m/s，倒數(shù)第一至倒數(shù)第三道次壓下率≤5.0％；

11、6)控制冷卻：第三階段軋制結(jié)束后鋼板進(jìn)行控冷處理，開冷溫度720～760℃，mulpic冷速5～10℃/s，復(fù)合板終冷溫度350～450℃；

12、7)精整：對復(fù)合板進(jìn)行分張、清理、打磨、矯直平整，再根據(jù)訂單最終尺寸進(jìn)行精切、水拋后打包發(fā)運(yùn)。

13、進(jìn)一步，所述的步驟1)中，下料：矩形x65m基材坯兩張，尺寸要求如下：下基材坯壓縮比(下基材坯厚度：成品復(fù)合板基材厚度)＝6.0～8.0，上基材坯厚度＝下基材坯厚度×0.5；鎳基625坯1張，厚度＝0.9×(下基材坯厚度÷成品復(fù)合板基材厚度)×成品復(fù)合板復(fù)材鎳基625厚度；x65m基材坯寬度＝復(fù)材鎳基625坯寬度+400mm，x65m基材坯長度＝復(fù)材鎳基625坯長度+(650～700)mm；q235b做密封板用，鋪在復(fù)材鎳基625四周做填充用，厚度與復(fù)材鎳基625相同。

14、進(jìn)一步，所述的步驟1)中，基材表面修磨處理：基材復(fù)合面進(jìn)行砂輪機(jī)打磨處理，確保無氧化鐵皮，基材露出金屬光澤，無油漬、雜物、印漬等。

15、進(jìn)一步，所述的步驟1)中，打坡口：兩張修磨后的基材面，四周打焊接坡口，坡口深度35-45mm(優(yōu)選40mm)，坡口角28-32°(優(yōu)選30°)。

16、進(jìn)一步，所述的步驟1)中，涂隔離劑：復(fù)層鎳基625與上基材x65m接觸面涂刷隔離劑，厚度0.03～0.1mm，均勻涂滿整張板面后進(jìn)行烘烤，烘烤溫度550～600℃，時間30～40min。

17、進(jìn)一步，所述的步驟1)中，組坯：組坯厚度方向按照上基材坯+隔離劑+復(fù)材坯+下基材坯順序疊放。復(fù)材鎳基625坯位于基材坯幾何中心，沿軋制方向的兩邊與下基材x65m焊死，焊縫寬度20～30mm。待組坯機(jī)液壓壓緊后，確保密封板與基材坯接觸面無縫隙，采用氣體保護(hù)焊點(diǎn)焊牢固。

18、進(jìn)一步，所述的步驟1)中，焊坯：定位后的復(fù)合坯要進(jìn)行封條滿焊，四周熔池寬度35～40mm，焊后在復(fù)合板坯結(jié)合面處留兩個氣孔進(jìn)行抽真空處理，軋制方向的頭、尾各1個，當(dāng)復(fù)合面真空度達(dá)-0.1mpa帕以下，保持40分鐘以上，確認(rèn)復(fù)合坯負(fù)壓穩(wěn)定后，封閉真空接管。

19、采用本發(fā)明生產(chǎn)方法所得鎳基625與管線鋼x65m復(fù)合板，材料屈服強(qiáng)度460～550mpa，抗拉強(qiáng)度550～620mpa，-40℃沖擊≥300j，-30℃dwtt剪切面積比≥85％，抗剪強(qiáng)度≥350mpa，晶間腐蝕裂紋率為0。

20、本發(fā)明運(yùn)用非對稱復(fù)合方法，工藝簡單易行，覆蓋鋼級較廣，能較好滿足鎳基625與管線鋼x65m復(fù)合板性能要求。鎳基625與碳鋼復(fù)合最大的難題是兩種材料延展性的差異，形變不同步導(dǎo)致較難軋制融合，溫度越低延展性差異越大，而管線鋼x65m低溫韌性必須通過中低溫軋制才能得到保證，兩者形成了不可調(diào)和的矛盾。本方法采用“低溫奧氏體化+中間快冷+低溫區(qū)切除”的控制手段，很好的解決這一矛盾。低溫+長時的加熱方法，既保證復(fù)合坯內(nèi)部加熱充分、均勻，又避免基材x65m原始奧氏體晶粒的異常長大，為后續(xù)復(fù)合及基材細(xì)晶控制提供良好的加熱條件。在中間輥道設(shè)置快冷裝置，使中間坯表面至厚內(nèi)1/4位置極短的時間內(nèi)冷卻到二階段軋制溫度附近，但鋼板靠近心部(復(fù)材附近)的溫度還較高，這樣厚度方向形成的溫度梯隊，一方面可以保證基材部分的軋制溫度在要求的“低溫區(qū)”，另一方面心部復(fù)材部分的“高溫區(qū)”又可以大大提高其良好的延展性。在復(fù)材的四周運(yùn)用密封板q235b進(jìn)行大面積隔離，最后對四周區(qū)域進(jìn)行切除，解決了頭、尾、邊部溫差大造成的不復(fù)合。

21、本發(fā)明具有如下有益效果：該方法通過復(fù)合板組坯+焊坯+控軋控冷+分張矯直，可生產(chǎn)厚度規(guī)格30～45mm，寬度1400～3800mm鎳基625+x65m復(fù)合板。本方法生產(chǎn)的鎳基625+x65m復(fù)合板，材料屈服強(qiáng)度460～550mpa，抗拉強(qiáng)度550～620mpa，-40℃沖擊≥300j，-30℃dwtt剪切面積比≥85％，抗剪強(qiáng)度≥350mpa，晶間腐蝕裂紋率為0，能很好的滿足各種管道工程項(xiàng)目安全耐腐的需求。