J55石油套管用鋼的J55翹曲現(xiàn)象的原因分析
油井油管主要包括石油套管、油管和各種鉆井工具。石油套管按其功能可分為導(dǎo)管、地面套管、技術(shù)套管和儲層套管。世界通用的美國apispec 5ct標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石油套管的生產(chǎn)和使用。J55石油套管用鋼是石油天然氣開采過程中的重要材料。根據(jù)其工作環(huán)境和失效模式，J55石油套管的力學(xué)性能要求高強度、高韌性、高螺紋連接強度和高抗擠毀性，幾何尺寸要求壁厚均勻、尺寸準(zhǔn)確。由于J55石油套管需要螺紋連接，為了保證螺紋連接的質(zhì)量和安全，在套管制造過程中要求金屬板具有良好的性能均勻性和低的裂紋敏感性。
通過對J55石油套管用鋼連鑄坯料表面的觀察，發(fā)現(xiàn)坯料的弧面有細(xì)小的裂縫和厚重的外皮，這一位置正好與成品輥的未卷表面相對應(yīng)，而表面缺陷的面積寬度對應(yīng)于鋼輥的距離。結(jié)果表明，鋼圈翹曲的缺陷主要與連鑄過程的工藝控制有關(guān)。
將生產(chǎn)分成三個批次進(jìn)行軋制，分別采用熱加載和冷加載工藝。終軋入口溫度在1030～1065℃范圍內(nèi)，出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象，表明生產(chǎn)經(jīng)紗的原因不一定與連鑄坯在熱負(fù)荷和爐內(nèi)溫度無關(guān)。
唐鋼1580生產(chǎn)線首先生產(chǎn)的J55石油套管用鋼產(chǎn)品的力學(xué)性能良好，鋼板寬度方向的均勻性能夠滿足制管工藝的要求。生產(chǎn)的J55退繞的表面具有翹曲缺陷。分析表明，該缺陷主要與連鑄過程的過程控制有關(guān)。連續(xù)鑄造速度的波動導(dǎo)致在板坯表面上形成微裂紋和厚皮。線圈的相應(yīng)區(qū)域產(chǎn)生翹曲缺陷。粗軋垂直輥的軋制力不是翹曲缺陷的主要原因，但是在通過粗軋垂直輥軋制之后翹曲缺陷趨于增加。
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