[发明专利]一种经济型非开挖钻杆料及其制造方法

说明书

本发明涉及一种经济型非开挖钻杆料及其制造方法，钢管化学成分按质量百分比计为C：0.20％～0.25％，Si：0.20％～0.30％,Mn:1.05％～1.20％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cr:0.40％～0.60％，Mo 0.05％～0.20％，Als 0.005％～0.040％，其余为铁和不可避免的杂质。本发明在综合考虑产品性能及成本的基础上，筛选确定了非开挖钻杆料的化学成分、热轧和热处理生产工艺参数，在保证钢管尺寸精度满足用户加工要求，产品具有良好力学性能的前提下，实现生产成本的最低化。

技术领域

本发明涉及无缝钢管生产技术领域，尤其涉及一种经济型非开挖钻杆料及其制造方法。

背景技术

非开挖技术是指利用各种岩土钻掘设备，通过导向、定向钻进等手段在地表极小部分开挖的情况下(一般指入口和出口小面积开挖)，敷设、更换和修复各种地下管线、电缆、电线等公用设施的施工新技术。非开挖技术起源于20世纪70年代，并于90年代传入我国，由于它不需要开挖面层，能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道等，节省了大量的投资和时间，是真正无污染、高效率的施工技术。因此广泛应用于给水、排水、电力、通信、燃气等领域的新管道建设和旧管道修复，也可以应用于文物、古建筑的保护等方面。随着非开挖工程施工技术的广泛应用，对非开挖钻杆的需求也正在迅速扩大。

非开挖钻杆的连接方式基本采用加厚管端与接头通过螺纹连接或焊接连接的方式。因此保证非开挖钻杆工作稳定的关键因素在于壁厚和力学性能的均匀性，以及良好的强度、碳当量配合性。生产时主要的技术难点是：合理设计钢种成分，达到用户要求的力学性能，使产品同时具有高强度和良好的焊接性能。

授权公告号为CN 110656287 B的中国发明专利公开了“一种高强度钻杆用无缝钢管及其制造方法”，成分按质量百分比为：C 0.22～0.28％；Mn 0.45～0.65％；S≤0.008％；P≤0.015％；Si 0.17～0.35％；Ni 0.52～0.65％；Cr 0.85～1.00％；Cu≤0.20％；Mo 0.50～0.60％；Al 0.005～0.040％；Nb 0.02～0.05％；V 0.03～0.05％，余量为铁和不可避免的杂质。高强度钻杆用无缝钢管的制造工艺：转炉冶炼、炉外精炼LF+VD、连铸、连轧得到的管坯经过环形炉加热，然后穿孔，再采用MPM、PQF连轧后热处理。该发明通过合理的化学成分设计，添加少量的合金元素，在不大幅度提高成本的基础上，使钢管热处理后强度有较大幅度的提升，强度达到145PSI钢级。但其钢管的化学成分中含有Ni、Nb、V等高价合金元素，并且采用用MPM、PQF连轧工艺，导致生产成本较高。

发明内容

本发明提供了一种经济型非开挖钻杆料及其制造方法，在综合考虑产品性能及成本的基础上，筛选确定了非开挖钻杆料的化学成分、热轧和热处理生产工艺参数，在保证钢管尺寸精度满足用户加工要求，产品具有良好力学性能的前提下，实现生产成本的最低化。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种经济型非开挖钻杆料，钢管化学成分按质量百分比计为C：0.20％～0.25％，Si：0.20％～0.30％,Mn:1.05％～1.20％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cr:0.40％～0.60％，Mo 0.05％～0.20％，Als 0.005％～0.040％，其余为铁和不可避免的杂质。

成品钢管的组织为均质的回火索氏体，晶粒度7.0级。

成品钢管的抗拉强度≥1000Mpa，屈服强度931～1138Mpa，伸长率≥16.0％。

一种经济型非开挖钻杆料的制造方法，工艺过程包括：铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、方坯连铸、连轧、切断、加热、穿孔、抗氧化、PQF连轧、脱管、热处理、微张减及冷却；其中：