为了保证弯管和管件的强度、低温韧性、 焊接性， 必须对其化学成分 进行合理设计。 为了使弯管和管件具有良好的工艺性能， 综合机械性能 稳定， 采用 Mn-Nb-Mo合金体系， 并在弯管和管件母管成分设计时确保材 料淬透性达到设计要求， 并对 C当量进行合理控制。

本发明中的 X90弯管和管件成分设计主要考虑以下几个方面 ：一是采 用低碳微合金钢，在确保可焊性的情况下， C含量与干线管相比适当增加。 二是填加 Mo等强碳化物形成元素， 提高材料淬透性。 三是充分利用钢中 Ni的固溶强化和微合金化元素 b、 V、 Ti等碳氮化物的沉淀强化， 使原 奥氏体晶粒保持细化， 以保证钢板在悍接、 多次热加工和淬火、 回火热 处理后晶粒细小。

弯管和管件由于要进行热加工， 对焊缝性能有严格要求， 所以必须对 悍材及焊接工艺严格要求。 通常焊接状态悍缝金属的低温韧性依靠含 Ti - B悍接金属的细晶粒针状铁素体来达到。 弯管和管件制造过程中， 焊 态组织由于进一步的变形和淬火热处理而破坏 ， 造成焊缝金属韧性下降。 为了改善热处理后焊缝金属的韧性， 必须降低焊缝金属中的氧含量， 所 以必须采用专们的焊接材料（低氧焊材）。 同时， 对悍接道次和热输入量 进行严格控制， 防止晶粒长大， 为后续的热加工准备好条件。

本发明的一种具有优良综合性能的 X90弯管和管件用钢及其制造方 法， 其要点如下：

( 1 )本发明的一种具有优良综合性能的 X90弯管和管件用钢的质量 百分比组成如下：

C: 0.1卜 0.25%; Mn: 1.35〜2%； Si: 0.3〜0.5%； P^O.010%; 0.005%, Ah 0.01—0.05%； Ca 0.002-0.005%, 0.008%, Ah N^2: 1 , 余量为 Fe; 在此基础上还可添加质量百分比 Nb: 0.035〜0.11%； Ti: 0.02〜0.06%； V： 0.03〜0.07%中的一种或两种以上的合金元素， Nb+V+Ti^0.15%;还可添加 0.15〜0.5%的 Mo， 0.15〜1.5%的 Ni， 0.15〜 0.60%的 Cr等合金元素。 同时控制 Mo/P≥10， 以减小偏析和回火脆性。 碳当量 0.41-0.62%。 具体成分根据厚度的不同可进行调整。

(2) 上述材料经氧吹转炉熔炼、 煨 Si-Ca丝对钢中夹杂物进行球化 处理， 再转入精炼炉脱8、 P等有害杂质， 之后在真空炉脱 0、 N、 H等 有害气体， 采用连续铸造及连铸过程中的电磁搅拌（减小 偏析） 制成厚 板坯， 加热至 1200°C， 1000°C~1100°C粗轧， 700°C~950°C精轧， 轧后冷 却速度 20°C~50°C/s， 制成热轧钢板。钢板经 U-O成型（用压力机将钢板 先压制成 U型、 接着压制成 O型）， 或 J-C-O成型（首先用压力机将钢 板边部压制成 J型、 接着压制成 U型、 然后压制成 O型）， 或 R-B成型

(钢板滚压弯曲成型）， 然后进行直缝埋弧焊接， 焊材采用含 Ti-B的细 晶粒针状铁素体低氧含量材料， 然后经 0.6-1.5%扩径， 制成直缝埋弧焊 接钢管。

(3 )经（2)工艺所得悍管经过 930-1030°C感应加热煨制成 10-90° 的弯管， 同时在管子内外喷水冷却， 然后加热至 580-700°C、 2-3小时回 火， 回火后水冷（减小回火脆性）。

(4)经（2)工艺所得悍管经过 1050-1200°C加热及多次热机械成型 制成管件， 然后加热至 900-1000°C， 保温 0.5-2小时、 水淬， 后加热至 580-700° (：、 2-3小时回火， 回火后水冷（减小回火脆性）。 具体实施方式 实施例 1 :

合金成分： C: 0.11%； Mn: 1.65%； Si: 0.32%； P: 0.009%； S: 0.003%； Ah 0.03%； Ca: 0.003%； N: 0.007%； Nb: 0.07%； Ti: 0.03%； Mo: 0.25%； Ni: 0.33%； Cr: 0.27%； 余量为 Fe和不可避免的杂质。 碳当量 0.46%

制造工艺： 上述材料经氧吹转炉熔炼、 Ca处理， 炉外精炼和真空脱 气，采用连续铸造及连铸过程中的电磁搅拌（ 减小偏析）制成约为 250mm 的厚板坯， 加热至约 1200 °C , 1000°C~1100°C粗轧， 700°C~950°C精轧， 轧后冷却速度 20°C~30°C/ _S ， 制成厚度约为 30mm 热轧钢板。 钢板再经 J-C-O成型， 采用多道次直缝埋弧焊接， 焊材采用含 Ti- B的细晶粒针状 铁素体低氧含量材料， 然后经 0.8-1.2%扩径， 制成直缝埋弧焊接钢管。 焊管经过 930-1030°C感应加热煨制成 90°的弯管，同时在管子内外强力喷 水冷却， 然后加热至 630±15° ( 、 2小时回火， 回火后水冷。

性能特点： 采用本发明生产的厚度约为 30mm、管径 1219mm的 X90感应 加热弯管， 兼备高强度、 良好低温韧性和悍接性， 可满足 -35〜- 50°C现场 焊接施工和油气输送要求， 弯管各个部位性能均匀。 屈服强度 675Mpa， 抗拉强度 731Mpa， 屈强比 0.92， 伸长率 29%， -46 °C的夏比冲击韧性达到

实施例 2:

合金成分： C: 0.15%； Mn: 1.63%； Si: 0.37%； P: 0.010%； S: 0.004%； Al: 0.03%； Ca: 0.003%； N: 0.007%； Nb: 0.08%； Ti: 0.04%； Mo: 0.26%； Ni: 0.57%； Cr: 0.19%； 余量为 Fe和不可避免的杂质。 碳当量 0.55%。

制造工艺： 上述材料经氧吹转炉熔炼、 Ca处理， 炉外精炼和真空脱 气，采用连续铸造及连铸过程中的电磁搅拌（ 减小偏析）制成约为 250mm 的厚板坯， 加热至约 1200 °C， 1000°C~1100°C粗轧， 700°C~950°C精轧， 轧后冷却速度 25°C~35°C/s， 制成厚度约为 52mm热轧钢板。 钢板再经 U-O成型， 直缝埋弧焊接， 悍材采用含 Ti-B的细晶粒针状铁素体低氧含 量材料， 然后经 0.8-1.2%扩径， 制成直缝埋弧焊接钢管。 焊管经过 1100-1200°C加热及多次热机械成型制成三通， 然后加热至 950±15°C， 保 温 1.5小时、 水淬， 后加热至 650±15°C、 2.5小时回火， 回火后水冷。 性能特点：采用本发明生产的厚度约为 52醒、管径 1219x1219x1219mm 的 X90三通， 兼备高强度、 良好低温韧性和悍接性， 可满足 - 35~- 50°C现 场悍接施工和油气输送要求， 三通各个部位性能均匀。 屈服强度 689Mpa， 抗拉强度 752Mpa， 屈强比 0.92， 伸长率 27%， -46 °C的夏比冲击韧性达到

实施例 3:

合金成分： C: 0.18%； Mn: 1.75%； Si: 0.39%； P: 0.008%； S: 0.005%； Ah 0.04%； Ca: 0.003%； N: 0.006%； Nb: 0.07%； Ti: 0.04%； V： 0.03%； Mo: 0.38%； Ni: 0.59%； Cr: 0.29%; 余量为 Fe和不可避免的杂质。 碳 当量 0.62%。

制造工艺： 上述材料经氧吹转炉熔炼、 Ca处理， 炉外精炼和真空脱 气，采用连续铸造及连铸过程中的电磁搅拌（ 减小偏析）制成约为 250mm 的厚板坯， 加热至约 1200 °C , 1000°C~1100°C粗轧， 700° (：〜 950°C精轧， 轧后冷却速度 25°C~35°C/s， 制成厚度约为 65mm热轧钢板。 钢板再经 J-C-O成型， 直缝埋弧悍接， 焊材采用含 Ti-B的细晶粒针状铁素体低氧 含量材料， ^^后经 0.8-1.2%扩径， 制成直缝埋弧悍接钢管。 焊管经过 1100-1200°C加热及多次热机械成型制成三通， 然后加热至 980±15°C， 保 温 100min、 水淬， 后加热至 670±15°C、 3小时回火， 回火后水冷。

性能特点：采用本发明生产的厚度约为 65画、管径 1219x1219x1219mm 的 X90三通， 兼备高强度、 良好低温韧性和焊接性， 可满足 - 35〜- 50°C现 场悍接施工和油气输送要求， 三通各个部位性能均匀。 屈服强度 689Mpa， 抗拉强度 743Mpa， 屈强比 0.93， 伸长率 28%， -46 °C的夏比冲击韧性达到 76-248 J ₀

工业实用性

采用本发明可生产管径 508mm- 1422mm的 X90弯管和管件，其中弯管壁 厚 15-35mm， 管件壁厚达到 30-70mra， 且兼备高强度、 良好低温韧性和焊 接性， 可满足 -35〜- 50°C现场悍接施工和油气输送要求， 弯管和管件各个 部位性能均匀。 屈服强度 625- 775Mpa， 抗拉强度 695-915 Mpa, 屈强比 0.93， 伸长率≥25°/。， -35~- 50°C的夏比冲击韧性达到 60- 300J。