一种大口径镍基复合管件及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种大口径镍基复合管件，镍基复合管件由以下质量百分比的组分组成，其中，Cr 22‑24％，Ti 2.0‑2.5％，Al 1.3‑1.5％，C 0.05‑0.08％，Si 1.1‑1.3％，Cu 0.1‑0.2％，Fe 4.0‑5.0％，Mn 0.5‑0.9％，Co 1.0‑2.0％，B 0.005‑0.01％，Zr 0.1‑0.15％，S 0.01‑0.015％，P 0.01‑0.015％，余量为Ni；本发明专利技术同时公开了一种大口径镍基复合管件的制备方法，包括如下步骤：S1：制备管件、S2：热处理、S3：表面处理、S4：后处理、S5：钝化，通过本发明专利技术公开的镍基复合管件的组成以及制备方法制得的镍基复合管件，具有良好的抗腐蚀性能与优良的机械性能，提高了安全性能并延长了管件的使用寿命。

A large diameter nickel based composite pipe and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种大口径镍基复合管件及制备方法
本专利技术涉及一种大口径镍基复合管件及制备方法，属于管件制备

技术介绍
随着社会经济的快速发展和工业领域的层次的不断提高，对耐蚀材料的需求量也逐渐增减，尤其在石油天然气领域，由于石油天然气中含有大量H2S、CO2、Cl-等腐蚀介质，因此所用管材不仅要具有较高的强度和刚度，还应具有耐上述介质腐蚀的能力，但传统的防腐技术如添加缓蚀剂、采用塑料内涂层、采用耐蚀合金管材及使用非金属管材等在耐蚀可靠性、经济性指标上都已难以满足油气田发展的需要。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术提供一种大口径镍基复合管件及制备方法，通过本专利技术公开的镍基复合管件的组成以及制备方法制得的镍基复合管件，具有良好的抗腐蚀性能与优良的机械性能，提高了安全性能并延长了管件的使用寿命。本专利技术所采用的技术方案为：一种大口径镍基复合管件，所述镍基复合管件由以下质量百分比的组分组成，其中，Cr22-24％，Ti2.0-2.5％，Al1.3-1.5％，C0.05-0.08％，Si1.1-1.3％，Cu0.1-0.2％，Fe4.0-5.0％，Mn0.5-0.9％，Co1.0-2.0％，B0.005-0.01％，Zr0.1-0.15％，S0.01-0.015％，P0.01-0.015％，余量为Ni。一种大口径镍基复合管件的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：S1：制备管件：将镍基复合管件各组成组分投入熔炉中，并通入氖气，加热至2200-2300℃熔融后制得混合液；将制得的混合液降温至1600-1800℃，然后将混合液浇铸至管道模具中，在氦气保护下空冷静置成型，制得管道基体；S2：热处理：将S1中制得的管道基体重新加热至1200-1400℃，然后恒温保持3-5h后取出并进行快速冷却至室温；S3：表面处理：对S2中热处理后的管道基体依次进行抛光、喷砂、抛丸后再进行酸洗处理；S4：后处理：对酸洗后的管道基体进行水洗干燥后，在管道基体表面喷涂耐腐蚀涂料制得耐腐蚀涂层后得到成品复合管；S5：钝化：对成品复合管置于常温的钝化液中浸泡5-10min后取出水洗并热风快速干燥后保存。优选的是，步骤S2中快速冷却方式采用水冷方式。进一步的优选，所述步骤S3中酸洗处理包括以下步骤：（1）脱脂：将抛丸后管道基体置于85-95℃的脱脂液中浸泡3-4h后取出水洗；（2）酸洗：将脱脂后的管道基体置于30-40℃的酸洗液中浸泡1-2h后取出水洗；（3）二次酸洗：将酸洗后的管道基体再次置于30-40℃的酸洗液中10-15min；（4）中和：将二次酸洗后的管道基体置于pH为10-11的NH4OH水溶液中常温浸泡3-5min。进一步的优选，所述脱脂步骤中脱脂液由以下质量百分比的组分组成，其中氢氧化钠11-13％，碳酸氢钠0.5-1.0％，亚硫酸钠3-5％，余量为水。进一步的优选，所述酸洗以及二次酸洗步骤中酸洗液由以下质量百分比的组分组成，其中氯化氢为15-18％，余量为水。进一步的优选，所述步骤S5中钝化液由以下质量百分比的组分组成，其中氯化钠为4-6％，硝酸钠为12-15％，硫酸2-3％，硝酸2-4％，盐酸0.5-1％，硝酸铬12-14％，余量为水。进一步的优选，所述步骤S4中耐腐蚀涂层的厚度为2-3mm。本专利技术的有益效果在于：采用一定配比的组分制备镍基复合管件并对制备后的管件依次进行热处理、表面处理、后处理、钝化，使得制得的镍基复合管件具有良好的抗腐蚀性能与优良的机械性能，提高了安全性能并延长了管件的使用寿命。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做具体的介绍。实施例1：一种大口径镍基复合管件，所述镍基复合管件由以下质量百分比的组分组成，其中，Cr22％，Ti2.0％，Al1.3％，C0.05％，Si1.1％，Cu0.1％，Fe4.0％，Mn0.5％，Co1.0％，B0.005％，Zr0.1％，S0.01％，P0.01％，余量为Ni。一种大口径镍基复合管件的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：S1：制备管件：将镍基复合管件各组成组分投入熔炉中，并通入氖气，加热至2200℃熔融后制得混合液；将制得的混合液降温至1600℃，然后将混合液浇铸至管道模具中，在氦气保护下空冷静置成型，制得管道基体；S2：热处理：将S1中制得的管道基体重新加热至1200℃，然后恒温保持3h后取出并进行快速冷却至室温；S3：表面处理：对S2中热处理后的管道基体依次进行抛光、喷砂、抛丸后再进行酸洗处理；S4：后处理：对酸洗后的管道基体进行水洗干燥后，在管道基体表面喷涂耐腐蚀涂料制得耐腐蚀涂层后得到成品复合管；S5：钝化：对成品复合管置于常温的钝化液中浸泡5min后取出水洗并热风快速干燥后保存。优选的是，步骤S2中快速冷却方式采用水冷方式。本实施例中，步骤S3中酸洗处理包括以下步骤：（1）脱脂：将抛丸后管道基体置于85℃的脱脂液中浸泡3h后取出水洗；（2）酸洗：将脱脂后的管道基体置于30℃的酸洗液中浸泡1h后取出水洗；（3）二次酸洗：将酸洗后的管道基体再次置于30℃的酸洗液中10min；（4）中和：将二次酸洗后的管道基体置于pH为10的NH4OH水溶液中常温浸泡3min。本实施例中，脱脂步骤中脱脂液由以下质量百分比的组分组成，其中氢氧化钠11％，碳酸氢钠0.5％，亚硫酸钠3％，余量为水；酸洗以及二次酸洗步骤中酸洗液由以下质量百分比的组分组成，其中氯化氢为15％，余量为水。本实施例中，步骤S5中钝化液由以下质量百分比的组分组成，其中氯化钠为4％，硝酸钠为12％，硫酸2％，硝酸2％，盐酸0.5％，硝酸铬12％，余量为水。本实施例中，步骤S4中耐腐蚀涂层的厚度为2mm。实施例2：一种大口径镍基复合管件，镍基复合管件由以下质量百分比的组分组成，其中，Cr23％，Ti2.3％，Al1.4％，C0.06％，Si1.2％，Cu0.15％，Fe4.5％，Mn0.7％，Co1.5％，B0.008％，Zr0.12％，S0.012％，P0.012％，余量为Ni。一种大口径镍基复合管件的制备方法，制备方法包括如下步骤：S1：制备管件：将镍基复合管件各组成组分投入熔炉中，并通入氖气，加热至2250℃熔融后制得混合液；将制得的混合液降温至1700℃，然后将混合液浇铸至管道模具中，在氦气保护下空冷静置成型，制得管道基体；S2：热处理：将S1中制得的管道基体重新加热至1300℃，然后恒温保持4h后取出并进行快速冷却至室温；S3：表面处理：对S2中热处理后的管道基体依次进行抛光、喷砂、抛丸后再进行酸洗处理；S4：后处理：对酸洗后的管道基体进行水洗干燥后，在管道基体表面喷涂耐腐蚀涂料制得耐腐蚀涂层后得到成品复合管；S5：钝化：对成品复合管置于常温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大口径镍基复合管件，其特征在于：所述镍基复合管件由以下质量百分比的组分组成，其中，Cr 22-24％，Ti 2.0-2.5％，Al 1.3-1.5％，C 0.05-0.08％，Si 1.1-1.3％，Cu 0.1-0.2％，Fe 4.0-5.0％，Mn 0.5-0.9％，Co 1.0-2.0％，B 0.005-0.01％，Zr 0.1-0.15％，S 0.01-0.015％，P 0.01-0.015％，余量为Ni。/n

【技术特征摘要】
1.一种大口径镍基复合管件，其特征在于：所述镍基复合管件由以下质量百分比的组分组成，其中，Cr22-24％，Ti2.0-2.5％，Al1.3-1.5％，C0.05-0.08％，Si1.1-1.3％，Cu0.1-0.2％，Fe4.0-5.0％，Mn0.5-0.9％，Co1.0-2.0％，B0.005-0.01％，Zr0.1-0.15％，S0.01-0.015％，P0.01-0.015％，余量为Ni。


2.基于权利要求1所述的一种大口径镍基复合管件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
S1：制备管件：将镍基复合管件各组成组分投入熔炉中，并通入氖气，加热至2200-2300℃熔融后制得混合液；将制得的混合液降温至1600-1800℃，然后将混合液浇铸至管道模具中，在氦气保护下空冷静置成型，制得管道基体；
S2：热处理：将S1中制得的管道基体重新加热至1200-1400℃，然后恒温保持3-5h后取出并进行快速冷却至室温；
S3：表面处理：对S2中热处理后的管道基体依次进行抛光、喷砂、抛丸后再进行酸洗处理；
S4：后处理：对酸洗后的管道基体进行水洗干燥后，在管道基体表面喷涂耐腐蚀涂料制得耐腐蚀涂层后得到成品复合管；
S5：钝化：对成品复合管置于常温的钝化液中浸泡5-10min后取出水洗并热风快速干燥
后保存。


3.根据权利要求2所述的一种大口径镍基复合管件的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中快速冷却方式采用水冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈林育，刘强，刘元宏，丁小勇，
申请(专利权)人：江苏兴洋管业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32