J55钢级是美国标准APISCT中一个重要的石油套管钢级,是石油、自然气开采过程中使用的重要材料,其用量大,占石油套管总用量的50%以上。国外在20世纪60年代开始采用热轧卷板制造直缝电阻焊(ERW)套管代替无缝钢管。随着钢的微合金化技术和EMCP工艺的发展,目前用热轧板卷制造的直缝焊套管已可逐渐替换传统的无缝钢管,J55钢级石油套管用热轧钢带具有较大的市场潜力。为了进一步扩大生产的品种范围,八钢采用Nb、Ti微合金化技术开发了J55钢级石油套管用热轧钢卷,在国内某钢管公司试用,其中部分钢卷(规格为9.75mmx1079mm)生产焊管时,在焊缝四周经探伤检测发现裂纹缺陷,缺陷出现在融合线四周,距焊缝熔合线5mm处,裂纹深度0.5-1mm。
ERW焊用户沿钢卷宽度方向两边部各纵切约10mm之后焊接,焊接时不添加焊接金属,通过高频感应加热板边材料温度可达1500℃使钢板快速融化约2mm,并挤压融合,融合后在线进行正火热处理,以进步HAZ区韧性。
研究结果显示,J55石油套管制管后发现的“发状”裂纹缺陷是钢卷边部缺陷导致,非制管工艺造成。钢卷边部缺陷产生的环节在炼钢连铸,属铸坯角部缺陷,如:角横裂及角部星形裂纹等在加热炉中氧化,轧钢环节因氧化物的存在不能将其轧合所致,即铸坯角部缺陷遗传至钢卷边部所致。