石油套管N80的生产工艺设定

石油套管N80的生产工艺设定N80级石油管是我国目前油井管中使用量最大的品种, 占各类油井管总产量的40% 以上。针对N80级非调质钢的使用要求及性能特点, 对36Mn2V调质钢的生产工艺过程进行了研究和制定。

(1)表1为36Mn2V调质钢的工艺参数

(2)N80 油管表面出现的典型缺陷有鱼鳞外折、夹渣性大外折和渣坑。有必要进行生产工艺优化以提高产品质量。(3) N80 油管采用Φ89 mm 半浮芯棒连轧管机组轧制,管坯使用36Mn2V 水平连铸圆管坯。（4）N80石油套管是高强度高韧性无缝钢管, 国际上通常采用的方法有: 调质处理(含轧后直接淬火+回火处理)、常化、常化+ 回火以及轧制后回火。

36Mn2V 是生产N80 级石油套管的专用钢种，属微合金化非调质钢。该钢适宜于采用控温、控冷和控制变形量等方法加工，钢管勿需调质即可达到要求的性能，由此简化了生产工艺，降低了钢管制造成本。

冶炼—连铸—轧制过程控制

1 配料要求

由于36Mn2V 油井管对非金属夹杂物、气体含量等要求较严格，同时从化学成分要求看，S、P 含量要求较低；因此要求入炉原材物料和浇注系统干燥、洁净、烘烤良好，入炉钢铁料要求含S、P量低。根据上述要求，制定配料结构为：45%～60％铁水＋生铁、40%～55％优质废钢（含磷较低）、渣料（石灰）150 kg/炉。

2 电炉工艺控制

电炉控制的重点是氧化前期做好去P 操作。造好泡沫渣，氧化终点碳＞0.10%，出钢时用硅锰合金进行预脱氧，在出钢至1/3 时随钢流一次加足Al块。应该选用低磷合金、中锰合金进行合金化操作。

3 精炼工艺控制

由于电炉过程控制较好，精炼炉到位炉渣流动性良好，精炼过程深脱氧变渣较快，通过含量调整炉渣状况，炉渣碱度平均为3.5，Σ（FeO）≤0.5%，白渣保持时间在30 min 以上，脱氧充分，熔炼成分控制理想，见表2。其他残余元素Zn、Pb、Sb、Cu、As、Sn、Bi 等的含量均≤0.006％。LF 出钢前进行喂Ca-Si 线操作，出钢后进行VD 真空处理，真空度（＜67 Pa）保持时间＞15 min，破空。后软吹氩时间不少于10 min，进一步去除钢中气体、夹杂物。

4 连铸工艺控制

连铸过程采用全程保护、低过热度浇注，中间包高液面和恒拉速操作，减少了钢中夹杂物含量。中间包过热度均控制在25 ℃以内，

拉速稳定在0.65m/min；采用优质保护渣和结晶器电磁搅拌技术，有利于提高铸坯的实物质量，防止各种表面和低倍组织缺陷的产生。由于N80 含有V、N 等裂纹敏感元素，造成高温脆性区间扩大，铸坯极易出现裂纹。若铸机二冷水控制不当，会造成在高温区间热应力分布不均，或矫直温度处于脆性温度区间，而使铸坯表面产生裂

纹。N80 油井管钢在750～920 ℃出现第三脆性温度区间。为此二冷采用弱冷，确保矫直温度＞920 ℃，防止出现应力裂纹。

5 轧制工艺控制

为使N80 级36Mn2V 油井管坯钢的热轧钢管性能满足API 规范要求，热轧管坯钢必须做好组织上的准备。故规定连铸坯加热均匀，开轧温度控制在1150～1220 ℃，轧制节奏控制良好，终轧温度在920～950 ℃。

结论：

36Mn2V油井管生产工艺流程：管坯入厂理化检验→酸洗→定尺剪断→检查修磨→加热→穿孔→酸洗→检查清理→退火→磷化皂化→冷拔→矫直→无损探伤→自动化涂漆→打捆包装→入库。