[发明专利]一种直缝电阻焊石油套管用钢

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种直缝电阻焊石油套管用钢。

背景技术

采用直缝电阻焊方法生产石油套管具有生产效率高的特点；由于电阻焊接所用的热轧板卷依靠控制轧制方法生产，具有高的壁厚精度，如果制管工艺得当，钢管的几何尺寸精度也很好；加之焊接技术发展及无损检测技术进步，使直缝电阻焊管的质量有了很大提高，其高成材率也显示出其良好的经济性。但是，直缝电阻焊石油套管在使用中的质量事故时有发生，主要表现为螺纹粘扣、焊缝存在粗大组织缺陷、焊缝存在氧化物夹杂、甚至存在裂纹，严重时会导致爆裂。

二十世纪八十年代以来，为了降低钻完井成本，我国石油行业开展了用进口直缝电阻焊套管部分替代无缝套管的研究和推广应用工作，取得了良好的成效。随着国内直缝电阻焊接生产线的引进，国产直缝电阻焊石油套管开始生产和应用，降低了油田勘探开发成本。但是，国产石油套管生产厂家繁多，产品质量参差不齐，时而发生质量事故，其技术完整性还有待提高。CN101798654A公开了一种直缝电阻焊石油套管用钢的制备方法，其材料的(各组分)质量百分比如下：C：0.15～0.28％；Mn：1.0～1.6％；Si：0.2～0.4％；Al：0.02～0.06％；P≤0.01％；S≤0.005％，N≤0.008％，Ca0.001～0.005％，余量为Fe；在此基础上还可添加质量百分比Nb：0.03～0.10％；Ti：0.02～0.06％；V：0.03～0.10％中的一种或两种以上的合金元素；还可添加微量的Cu：0.15～0.25％，Ni：0.15～0.25％，Mo：0.16～0.3％，Cr：0.1～0.2％，B：0.001～0.005％合金元素。虽然其相比于现有技术有一定的改进和提高，但该钢的耐腐蚀性能仍不能满足实际应用的需要。因此，有必要进一步改进其性能。

发明内容

本发明的目的在于提出一种直缝电阻焊石油套管用钢，该钢通过调整化学成分，在保持套管用钢的焊接性能的情况下，提高套管的腐蚀性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种直缝电阻焊石油套管用钢，该钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成：C：0.06-0.08％，Mn：1.4-1.6％，Si：0.2-0.4％，Al：0.02-0.06％，P≤0.01％，S≤0.005％，N≤0.008％，Cu：0.4-0.6％，Nb：0.3-0.5％，V：0.4-0.6％，Ni：1.3-1.5％，Cr：2.2-2.4％，B：0.001-0.005％，余量为Fe。

优选，该钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成：C：0.065-0.075％，Mn：1.45-1.55％，Si：0.25-0.35％，Al：0.03-0.05％，P≤0.01％，S≤0.005％，N≤0.008％，Cu：0.45-0.55％，Nb：0.35-0.45％，V：0.45-0.55％，Ni：1.35-1.45％，Cr：2.25-2.35％，B：0.002-0.004％，余量为Fe。

最优选，该钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成：C：0.070％，Mn：1.50％，Si：0.30％，Al：0.04％，P≤0.01％，S≤0.005％，N≤0.008％，Cu：0.50％，Nb：0.40％，V：0.50％，Ni：1.40％，Cr：2.30％，B：0.003％，余量为Fe。

本发明的有益效果：

本发明通过调整化学成分，降低碳的含量以改善焊接性能和耐腐蚀性能，并且适当的添加铜含量并调整铬含量以改善套管的耐腐蚀性能。此外，本发明中的各合金元素协同作用，以达到协同作用效果，使得套管的综合性能优异，其力学性能为：屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥920Mpa，延伸率≥20％，室温横向全尺寸V型缺口Charpy冲击能≥48J。

具体实施方式

实施例一

一种直缝电阻焊石油套管用钢，该钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成：C：0.06％，Mn：1.6％，Si：0.2％，Al：0.06％，P≤0.01％，S≤0.005％，N≤0.008％，Cu：0.4％，Nb：0.5％，V：0.4％，Ni：1.5％，Cr：2.2％，B：0.005％，余量为Fe。

实施例二