根據(jù)PCT第8條和保護工業(yè)產(chǎn)權(quán)巴黎公約(ParisConventionfortheProtectionofIndustrialProperty)的第4條，這份國際專利申請要求2014年6月27日提交的共同待決的美國臨時專利申請?zhí)?2/018,133的優(yōu)先權(quán)。美國臨時專利申請?zhí)?2/018,133的內(nèi)容以引用的方式并入本國際專利申請中。發(fā)明背景不承認在該
背景技術(shù)：
：部分中描述的信息是現(xiàn)有技術(shù)?！笆凸I(yè)專用管材”(OCTG)是石油和天然氣工業(yè)中使用的管路和管件產(chǎn)品。OCTG包括諸如鉆桿、套管和輸送管路的產(chǎn)品。鉆桿是相對重的測流速管，其在石油和天然氣鉆井操作中旋轉(zhuǎn)鉆頭并循環(huán)鉆井流體。在操作中，鉆桿同時經(jīng)受較高扭矩負載、縱向的壓縮和拉伸負載，以及來自于鉆井流體的內(nèi)部壓力。另外，可將因非豎直或偏轉(zhuǎn)鉆井引起的交替彎曲負載疊加在這些基本負載圖案上。套管用于為鉆出鉆孔加襯里。套管經(jīng)受縱向拉伸負載、在流體輸送期間的內(nèi)部壓力負載，以及來自于周圍巖層的外部壓力負載。輸送管路是用來從井筒輸送石油或天然氣的管件并經(jīng)受內(nèi)部壓力負載。在含硫(含硫化氫)、酸性和/或高溫度和壓力工作條件下的強度和耐腐蝕性是重要OCTG特性。因此，OCTG通常是由高強度耐腐蝕合金(CRA)制成。發(fā)明概要本說明書涉及使用流動成型操作來生產(chǎn)耐腐蝕合金管的方法。本說明書還涉及到使用本說明書中描述的方法來制造的耐腐蝕合金管。在一個實例中，一種生產(chǎn)管件的方法包括使耐腐蝕合金板變形以形成中空圓柱形預成型件，所述中空圓柱形預成型件具有位于所述變形的板的兩個鄰接端部之間的縱向接縫區(qū)域。焊接所述縱向接縫區(qū)域，以便將所述鄰接端部接合在一起。使所述中空圓柱形預成型件流動成型以生產(chǎn)耐腐蝕合金管。在另一實例中，一種生產(chǎn)管件的方法包括使不銹鋼板變形以形成中空圓柱形預成型件，所述中空圓柱形預成型件具有位于所述變形的板的兩個鄰接端部之間的縱向接縫區(qū)域。不銹鋼包括雙相、超級雙相或特超級雙相不銹鋼。激光焊接所述縱向接縫區(qū)域，以便將所述鄰接端部接合在一起。使所述經(jīng)激光焊接的預成型件退火。使所述經(jīng)激光焊接的中空圓柱形預成型件在冷加工溫度下流動成型以生產(chǎn)不銹鋼管。應當理解，本說明書中描述的本發(fā)明不必限于本發(fā)明概要中概述的實例。附圖簡述參考附圖，可更好地理解本說明書中描述的本發(fā)明的各種特征和特性，其中：圖1A是合金板的透視圖(未按比例)；圖1B是由圖1A中所示的合金板制成的開縫中空圓柱形預成型件的透視圖(未按比例)；圖1C是由圖1B中所示的開縫預成型件制成的閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件的透視圖(未按比例)；圖2A和圖2B是分別示出將合金板變形為開縫中空圓柱形預成型件的三輥彎板設備的示意性透視圖和示意性截面圖；圖3A示出表示在連續(xù)輥軋成型操作中的一系列的輥架的一系列示意圖；圖3B是輥軋成型軋機的示意圖，其中一系列的輥架通過漏斗形成型線逐漸將合金條成形為開縫管；圖4A是示出將合金板變形為U形中間體的U形壓機的示意性透視圖；圖4B是示出將U形中間體變形為開縫中空圓柱形預成型件的O形壓機的示意性透視圖；圖5是示出使閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件徑向脹大的管件脹大操作的示意性截面圖；圖6是等溫沉淀圖，示出在1050℃(1920℉)下退火的第一雙相不銹鋼(合金2205，其對應于UNS號S31803和S32205)、第二雙相不銹鋼(合金2304，其對應于UNS號S32304)和超級雙相不銹鋼(合金2507，其對應于UNS號S32750和S32760)的時間-溫度-轉(zhuǎn)變曲線；圖7是示出流動成型設備的示意性透視圖；圖8是示出正向流動成型操作的側(cè)視示意性截面圖；圖9是示出正反向流動成型操作的側(cè)視示意性截面圖；圖10是示出流動成型軋輥的示意性透視圖；圖11是示出流動成型操作中的流動成型軋輥和工件的取向的側(cè)視示意性截面圖；圖12是示出流動成型操作的示意性透視圖，其中閉縫(經(jīng)焊接的)的中空圓柱形預成型件經(jīng)變形以生產(chǎn)無縫管；圖13是示出流動成型操作的示意性端視圖，其中閉縫(經(jīng)焊接的)的中空圓柱形預成型件使用四輥配置來變形以生產(chǎn)無縫管；圖14A是示出流動成型合金625管(右側(cè))和輥軋且焊接的合金625預成型件(左側(cè))的照片，輥軋且焊接的合金625預成型件與流動成型成管的預成型件類似；圖14B是示出圖14A中的流動成型管件的驅(qū)動端上的其余焊縫的照片；圖15是輥軋且焊接的Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金預成型件的照片；圖16是部分地流動成型的Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金預成型件/管件的照片；以及圖17是輥軋且焊接的超級雙相不銹鋼(UNSS32760)預成型件的照片。在考慮到根據(jù)本說明書的本發(fā)明的以下詳細描述之后，讀者將會理解前述特征和特性，以及其它特征和特性。發(fā)明詳述油氣鉆井和提取操作越來越多在涉及更高溫度和更高壓力、以及更腐蝕性和侵蝕性條件的深井環(huán)境中執(zhí)行。另外，增強回收技術(shù)(諸如液壓壓裂、蒸汽注入、二氧化碳注入、火驅(qū)等)在石油和天然氣操作中變得常見，并且需要具有更長的使用壽命的可靠設備。操作石油和天然氣鉆井和提取設備的苛刻的環(huán)境條件和操作參數(shù)必須抵消重量減小考慮，以及其它經(jīng)濟成本考慮。這些考慮對石油和天然氣鉆井和提取設備的構(gòu)造材料設下實際限制。因此，油氣鉆井和提取設備的OCTG和其它部件可由高強度CRA制成，所述高強度CRA諸如馬氏體不銹鋼、馬氏體/鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相(奧氏體(奧氏體/鐵素體)不銹鋼、超級雙相(奧氏體/鐵素體)不銹鋼、高度雙相(奧氏體/鐵素體)不銹鋼、奧氏體鎳基合金、奧氏體鎳基超合金和鈦基合金。這些CRA使材料強度、韌度、耐腐蝕性、可成型性和成本效益平衡，以使合金適于OCTG。大直徑管(例如，具有至少6.625英寸(168.3mm)的外徑的管件)占據(jù)大部的OCTG市場。然而，用于大直徑管的生產(chǎn)的現(xiàn)有方法存在許多缺點。例如，現(xiàn)有的無縫管生產(chǎn)方法(諸如刺穿和皮爾格式輥軋(Mannesmann)方法、刺穿和芯棒輥軋(Stiefel)方法、刺穿和心軸輥軋方法、推臺方法、刺穿和拉伸方法，以及熱擠方法)通常不能生產(chǎn)足夠大小的CRA管材以生產(chǎn)具有適于OCTG的大外徑、壁厚和長度的組合的成品管件。現(xiàn)有焊接管件生產(chǎn)方法在CRA管生產(chǎn)的上下文中也有許多缺點，包括無法有效形成和焊接相對大且厚的CRA板材(例如，至少8英尺(2.4米)的長度，至少6.5英寸(165.1mm)的寬度，以及至少0.75英寸(19.1mm)的厚度)。將相對大且厚的CRA板材形成和焊接到中空圓柱形預成型件中的能力對于在冷加工(冷硬化)條件下生產(chǎn)大直徑CRA管是重要的，這需要下游冷成型操作以實現(xiàn)OCTG規(guī)范所需強度性質(zhì)。通常需要OCTG滿足各種行業(yè)標準規(guī)范，包括美國國家標準協(xié)會/美國石油協(xié)會規(guī)范5CRA，第一版，2010年2月(用作套管、管道和耦接器材的無縫耐腐蝕合金管的規(guī)范(SpecificationforCorrosionResistantAlloySeamlesstubesforUseasCasing,TubingandCouplingStock))(“ANSI/API規(guī)范5CRA”)。ANSI/API規(guī)范5CRA等效于ISO13680:2008(修改)。ANSI/API規(guī)范5CRA以引用的方式并入本說明書。除其它要求外，ANSI/API規(guī)范5CRA規(guī)定由CRA制成的OCTG的許多微結(jié)構(gòu)、機械和組成要求，所述CRA包括馬氏體不銹鋼、馬氏體/鐵素體不銹鋼、雙相(奧氏體/鐵素體)不銹鋼、超級雙相(奧氏體/鐵素體)不銹鋼、奧氏體不銹鋼和奧氏體鎳基合金。例如，除其它要求外，ANSI/API規(guī)范5CRA規(guī)定在適用于特定CRA的各種條件下對OCTG的室溫屈服強度(0.2％補償屈服點)、極限抗拉強度、伸長率和HRC硬度數(shù)的要求(例如，熱精制、淬火和回火、固溶退火或冷硬化)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，利用現(xiàn)有焊接管件生產(chǎn)方法生產(chǎn)滿足ANSI/API規(guī)范5CRA的要求的CRA管(尤其大直徑冷硬化CRA管)是在商業(yè)上不切實際的。然而，本說明書中描述的方法可解決和克服這種在商業(yè)上的不切實際性，并且生產(chǎn)可滿足ANSI/API規(guī)范5CRA的要求的焊接且無縫的冷加工(冷硬化)CRA管(包括但不限于大直徑管)。一種生產(chǎn)管件的方法包括使合金板變形以形成中空圓柱形預成型件。中空圓柱形預成型件初始是具有位于圓柱形變形板的兩個鄰接端部之間的縱向接縫區(qū)域的開縫預成型件。焊接縱向接縫區(qū)域，以便將鄰接端部接合在一起，并且形成閉縫預成型件?？墒归]縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件徑向脹大。使閉縫(任選地脹大的)中空圓柱形預成型件流動成型以提供無縫冷加工(冷硬化)合金管。如本文所使用，術(shù)語“管件”是指任何中空圓柱形管狀制品。因此，不管尺寸如何，術(shù)語“管件”均涵蓋并包括管路和包括環(huán)形截面的其它導管。參考圖1A，矩形的合金板10具有相對縱向端部12a和12b，以及相對的主表面14a和14b。合金板10被變形為中空圓柱形預成型件10'，如圖1B所示。中空圓柱形預成型件10’是具有位于兩個鄰接縱向端部12a和12b之間的縱向接縫區(qū)域16的開縫預成型件。如本文所使用，術(shù)語“開縫”是指位于圓柱形變形板的鄰接縱向端部之間的縱向區(qū)域的初始未焊接狀態(tài)，術(shù)語“閉縫”是指該縱向區(qū)域的隨后已焊接狀態(tài)。開縫預成型件可以具有進行物理接觸或在鄰接縱向端部之間具有小間隙的鄰接縱向端部。為了說明目的，縱向接縫區(qū)域16在圖1B中示為在鄰接縱向端部12a和12b之間具有間隙。應當理解，在實踐中，在鄰接縱向端部之間的任何間隙應當小至足以允許隨后將鄰接縱向端部焊接在一起。因此，如本文所使用，術(shù)語“鄰接”是指直接物理接觸或相面對的取向，其中在相面對的縱向端部之間的間隙小至足以允許隨后將鄰接縱向端部焊接在一起。接縫區(qū)域中的鄰接縱向端部之間的任何間隙的大小可由用于將縱向端部接合在一起的焊接技術(shù)來指定。縱向接縫區(qū)域16被焊接以將鄰接端部12a和12b接合在一起，并且形成閉縫預成型件10”，如圖1C所示。閉縫中空圓柱形預成型件10”包括將端部12a和12b接合在一起的焊縫18。使合金板變形以形成開縫中空圓柱形預成型件可使用輥彎成形操作來執(zhí)行。如本文所使用，術(shù)語“輥彎成形”是指使用例如三輥彎曲設備或類似設備在間歇操作中彎曲單個的合金板(一次就一個板)。例如，圖2A和圖2B示意性地示出在包括軋輥25a、25b和25c的三輥彎曲設備中形成開縫中空圓柱形預成型件20'，所述開縫中空圓柱形預成型件具有位于變形的板20的鄰接端部22a和22b之間的縱向接縫區(qū)域26。如本文所使用，“輥彎成形”不同于輥軋成型，在輥軋成型中，連續(xù)的合金條進給通過輥軋成型軋機，其中一系列的輥架通過漏斗形成型線(參見圖3A和圖3B)逐漸將該條成形為開縫管。在各種實施方案中，輥軋成型操作(例如，包括連續(xù)和/或高速輥軋成型操作，諸如在Gandy的美國專利號6,880,220中描述的那些)可能并不適于生產(chǎn)預成型件，因為輥軋成型軋機無法使大且厚的板材(例如，至少0.75英寸(19.1mm)的厚度)塑性變形為中空圓柱形預成型件。使合金板變形以形成開縫中空圓柱形預成型件可使用U-O壓制操作來執(zhí)行。如本文所使用，術(shù)語“U-O壓制”是指在U形壓機中順序壓制板材以形成U形截面中間體，接著在O形壓機中壓制U形中間體以形成O形截面開縫中空圓柱形預成型件。例如，圖4A示意性地示出在U形壓機中壓制板以形成具有縱向端部42a和42b的U形中間體40，并且圖4B示意性地示出在O形壓機中隨后壓制U形中間體以形成具有位于鄰接縱向端部42a和42b之間的縱向接縫區(qū)域46的開縫中空圓柱形預成型件40'。在U形壓制操作中，圓形半徑工具通常在單個壓制行程中，將板在兩個支撐件之間向下推動。隨著操作趨于結(jié)束，可使在兩個支撐件之間的距離減小，以施加小程度的過度彎曲來抵抗任何回彈效應。在隨后O形壓制操作中，U形中間體通常在單個壓制行程中，被形成為O形預成型件。在U-O壓制操作中執(zhí)行的變形操作被協(xié)調(diào)以確保有效抵消回彈效應，并且開縫預成型件是盡可能圓的，而鄰接縱向端部是盡可能齊平的。在各種實施方案中，在U-O壓制操作前可以進行C形壓制操作，其中矩形板首先在C形壓機中被壓制成C形截面中間體，C形中間體在U形壓機中被壓制成U形截面中間體，并且U形中間體在O形壓機中被壓制成O形截面開縫中空圓柱形預成型件。上述輥彎成形和U-O壓制操作是用于將合金板變形為開縫中空圓柱形預成型件的示例性技術(shù)。變形也可使用具有使相對較厚的合金板變形為開縫中空圓柱形預成型件的能力的其它壓制成型操作執(zhí)行。使合金板變形以形成開縫中空圓柱形預成型件可以在冷加工溫度下執(zhí)行。如本文所使用，術(shù)語“冷加工溫度”是指小于合金的重新結(jié)晶溫度的溫度。在各種實施方案中，可以使合金板在小于500℃、小于400℃、小于300℃、小于200℃或小于100℃的冷加工溫度下變形為開縫中空圓柱形預成型件。在各種實施方案中，可以使合金板在室溫(即，在變形操作開始時而不考慮塑性變形期間的絕熱加熱的溫度)下變形為開縫中空圓柱形預成型件。在各種實施方案中，開縫中空圓柱形預成型件由板形成，使得合金材料晶?；旧涎仡A成型件的縱向方向來取向。這可例如通過提供具有基本上沿板的長度(縱向邊緣方向)取向的晶粒的矩形的合金板實現(xiàn)，所述長度可由溫軋或熱軋的板件或中間板提供達到最終板厚，其中輥軋方向與板的長度(長尺寸)一致。如本文所使用，術(shù)語“基本上取向的”是指合金織構(gòu)條件，其中組成顆粒長軸的大部分是朝三個基本方向(長度、寬度、厚度)中的一者傾斜。給定合金樣品晶粒是否是沿特定方向“基本上取向的”可使用顯微圖像來金相學地確定。使合金材料的晶?；旧先∠蛴陬A成型件的縱向方向上可以提供更高效且更有效的流動成型操作。變形為開縫中空圓柱形預成型件的合金板可通過熱軋操作來提供。可熔融合金原料材料以提供預定合金化學物質(zhì)，并且熔融材料在冶金操作中鑄造成鑄錠或板件。適于提供鑄造CRA的冶金操作的實例包括例如連續(xù)板件鑄造、真空感應熔融(VIM)和鑄錠鑄造，以及電弧熔融和鑄錠鑄造。還可采用中間精煉操作，包括例如氬氧脫碳(AOD)、真空氧脫碳(VOD)、電渣精煉/重熔(ESR)和/或真空電弧重熔(VAR)?？蓪㈣T造的合金錠熱鍛造(即，在高于合金的重新結(jié)晶溫度的溫度下鍛造)成適于輥軋的板件或其它輥軋產(chǎn)品形式。可直接對鑄造板件進行輥軋。鑄造或熱鍛造的合金板(通常為6-12英寸(152.4-308.4mm)厚)可加熱到高于合金的重新結(jié)晶溫度的溫度，并輥軋成諸如0.5英寸至1.75英寸(12.7-44.5mm)的板厚。輥軋板件在輥軋方向上伸長，其通常與在熱軋操作中形成的板的長度(長尺寸)一致，因此在合金板中的晶?；旧涎匕宓拈L度(縱向邊緣方向)取向。熱軋的板可切割成適當矩形尺寸，諸如至少8英尺(2.4米)的長度和至少6.5英寸(165.1mm)的寬度。接著，熱軋的板可直接在輥彎成形、U-O壓制或其它合適成型操作中變形為開縫中空圓柱形預成型件。用于形成開縫中空圓柱形預成型件的板可以在熱加工條件(其通常類似于軟化退火條件)下使用，因為隨后流動成型操作可以使合金材料的晶粒結(jié)構(gòu)改進。在合金板變形為開縫中空圓柱形預成型件前，可磨削或機械加工合金板。可磨削或機械加工板的主頂表面和底表面，以便增大板平整度。例如，可磨削或機械加工板的主頂表面和底表面，以便確保板呈現(xiàn)出至少±0.020英寸(±0.508mm)的平整度。矩形板的縱向端部和/或橫向端部也可在變形前被磨削或機械加工，以便確保相對端部是平行的，并且確?？v向端部垂直于橫向端部。板的相對縱向端部也可在變形前機械加工，以便在端部上提供適當焊接倒角。在合金板變形為開縫中空圓柱形預成型件前，可使合金板的縱向端部在邊緣彎曲(卷曲)壓機中預先彎曲。在彎曲(卷曲)壓機中形成在板中的邊緣彎曲半徑通常可對應于隨后形成的開縫中空圓柱形預成型件的預定直徑。在形成開縫中空圓柱形預成型件后并且在焊接縱向接縫區(qū)域以便將鄰接端部接合在一起前，縱向接縫區(qū)域可沿該接縫區(qū)域的長度在離散位置處進行點焊。例如，可將鄰接端部在點焊定點處壓在一起形成物理接觸，并且在沿該接縫區(qū)域的長度的離散位置處點焊以將在鄰接端部之間的任何間隙閉合。然后，經(jīng)點焊的中空圓柱形預成型件隨后可經(jīng)歷焊接操作以完全焊接縱向接縫區(qū)域?？墒褂煤附蛹夹g(shù)(諸如鎢極惰性氣體保護焊接(TIG)、金屬惰性氣體保護焊接(MIG)、等離子弧焊接、摩擦攪拌焊接、電子束焊接或激光焊接)來焊接開縫中空圓柱形預成型件的縱向接縫區(qū)域。在各種實施方案中，使用無填料焊接技術(shù)(諸如激光焊接的)焊接縱向接縫區(qū)域，這不會在接縫區(qū)域沉積任何額外焊接合金。焊接縱向接縫區(qū)域可以包括兩個道次：沿預成型件的外表面上的接縫區(qū)域的外側(cè)道次；以及沿預成型件的內(nèi)表面上的接縫區(qū)域的內(nèi)側(cè)道次。在包括使用填料材料的焊接技術(shù)的實施方案中，焊接合金組分可與板/預成型件的組成合金相同或類似。例如，TIG或MIG焊接操作可以使用由與板/預成型件的組成合金相同或類似的焊接合金組分制成的填料焊絲或自耗電極。在一些實施方案中，焊接合金可與至少一種奧氏體穩(wěn)定化元素(例如，鎳、錳、銅、氮和/或碳)過合金化?？稍O計或選擇焊接合金中的過合金化水平，以便確保預成型件中的焊縫的化學組分和微結(jié)構(gòu)保持板/預成型件的組成合金的規(guī)格。例如，在包括雙相或超級雙相不銹鋼預成型件的實施方案中，雙相或超級雙相不銹鋼焊接合金可用于TIG、MIG或等離子弧焊接操作以閉合縱向接縫。該雙相或超級雙相不銹鋼焊接合金的化學組分可例如與鎳或錳略微過合金化，但仍在預成型件的雙相或超級雙相不銹鋼的規(guī)格內(nèi)。可任選地在氮氣氣氛中執(zhí)行對縱向接縫區(qū)域的焊接。例如，可由在中空圓柱形預成型件的焊接道次期間流自指向縱向接縫區(qū)域的噴嘴的氮氣保護氣體提供氮氣氣氛。例如，激光焊接操作產(chǎn)生很有限的受熱影響的區(qū)，并使經(jīng)焊接的縱向接縫區(qū)域快速冷卻，這減少或防止金屬間相形成。然而，與激光焊接關聯(lián)的較高冷卻速率可能導致當激光焊接雙相、超級雙相或特超級雙相不銹鋼時，在焊接區(qū)中形成過量的鐵素體。氮是奧氏體穩(wěn)定化元素，并且因此，在包括雙相、超級雙相或特超級雙相不銹鋼CRA的實施方案中，在氮氣氣氛中激光焊接可有助于維持焊接區(qū)中的奧氏體和鐵素體的相對比例。在縱向接縫區(qū)域的焊接期間，焊痕(也稱焊道)可沿焊縫形成?？墒褂美缒ス獠僮鳌⒐蜗?切割)操作、機械加工操作、磨削操作或平整操作來去除焊痕/焊道。焊痕/焊道也可使用例如在美國專利號6,375,059中描述的輥軋操作而變平滑，所述美國專利以引用的方式并入本說明書。閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件可任選地在流動成型前徑向脹大。經(jīng)焊接的中空圓柱形預成型件徑向脹大可使用液壓或機械脹管器來執(zhí)行。圖5示意性地示出包括縱向焊縫58的閉縫中空圓柱形預成型件50的徑向脹大。徑向脹大閉合(焊接)中空圓柱形預成型件會使合金材料塑性變形，并且增大預成型件的截面圓度和縱向直度，這可利于隨后流動成型操作。閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件可以使預成型件的初始內(nèi)徑徑向脹大至少0.5％。例如，預成型件可以使預成型件的初始內(nèi)徑脹大至少1％、至少1.5％或至少2％。閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件可脹大不超過預成型件的初始內(nèi)徑的6％。例如，預成型件可脹大不超過預成型件的初始內(nèi)徑的5％、4％或3％。通常，該徑向脹大量(若有的話)可為實現(xiàn)足夠的圓度和直度以滿足流動成型公差必需的最小值。該脹大量應避免使焊縫分裂，并且避免冷加工/冷硬化合金材料。閉合(焊接)中空圓柱形預成型件可以在小于500℃的溫度下執(zhí)行任選脹大。例如，徑向脹大可以在小于500℃、小于400℃、小于300℃、小于200℃或小于100℃的溫度下執(zhí)行。徑向脹大可以在室溫下執(zhí)行。在焊接操作后并在流動成型操作前，可以任選地對閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件進行退火。在包括任選脹大操作的實施方案中，可在焊接操作之后并在脹大操作之前、或者在脹大操作與流動成型操作之間執(zhí)行任選退火操作?？苫陬A成型件的合金材料的類型來選擇合適退火溫度。例如，雙相不銹鋼預成型件可以在875℃至1200℃(1607-2192℉)或其中涵蓋的任何子范圍(諸如1010℃-1177℃(1850-2150℉)、982℃至1149℃(1800-2100℉)、950℃至1150℃(1742-2102℉)或1000℃至1100℃(1832-2012℃))內(nèi)的溫度下退火。例如，超級雙相不銹鋼預成型件和特超級雙相不銹鋼預成型件可以在950℃至1200℃(1742-2192℉)的溫度范圍或其中涵蓋的任何子范圍(諸如1010℃-1177℃(1850-2150℉)、982℃至1149℃(1800-2100℉)、1050℃至1150℃(1922-2102℉)或1075℃至1100℃(1967-2012℉))內(nèi)的溫度下退火。通常，對于雙相、超級雙相和特超級雙相不銹鋼，相較在合適較低溫度下退火，在合適較高溫度下退火可能增加鐵素體的含量。如本文所使用，將預成型件加熱成“處于”指定溫度或溫度范圍達指定時間段或時間范圍(即，處于某溫度的時間)表示將預成型件加熱達從預成型件表面溫度(例如，使用熱電偶、高溫計等測量到的)達到指定溫度或溫度范圍的±14℃(±25℉)時的點起測量的指定時間或時間范圍。如本文所使用，指定處于某溫度的時間并不包括使預成型件表面溫度達到指定溫度或溫度范圍的±25℉(±14℃)的預熱時間。如本文所使用，術(shù)語“爐內(nèi)時間(furnacetime)”指示工件維持在溫度受控環(huán)境(諸如預熱的爐)內(nèi)的時間量，并且并不包括使溫度受控環(huán)境達到指定溫度或溫度范圍需要的時間。退火處理可以在高于合金(包括變形的板的合金和可用于閉合變形的板的縱向接縫的任何焊接合金)的重新結(jié)晶溫度的溫度下執(zhí)行。退火處理可以使經(jīng)焊接的預成型件的至少受熱影響的區(qū)重新結(jié)晶，可以使經(jīng)焊接的預成型件的更大部分重新結(jié)晶，或可以使整個經(jīng)焊接的預成型件重新結(jié)晶。退火處理可以通過在退火溫度范圍內(nèi)將預成型件加熱到表面溫度并接著在冷卻預成型件前將預成型件維持達預定處于某溫度的時間(例如，通過將預成型件從退火爐去除)來執(zhí)行。例如，可以在退火溫度范圍內(nèi)將預成型件加熱到指定表面溫度，并且接著維持該溫度達至少5分鐘、至少10分鐘、至少15分鐘、至少20分鐘、至少25分鐘或至少30分鐘(處于某溫度的時間)?；蛘撸赏ㄟ^將預成型件放置于在一定溫度下操作的退火爐(或其它溫度受控環(huán)境)中，并且接著在冷卻預成型件前將預成型件維持在爐中達預定爐內(nèi)時間來執(zhí)行退火處理(例如，通過將預成型件從退火爐去除)。例如，可將預成型件放置于在退火溫度范圍內(nèi)在指定溫度下操作的退火爐中，并且接著將管件維持在爐中達至少5分鐘、至少10分鐘、至少15分鐘、至少20分鐘、至少25分鐘或至少30分鐘(爐內(nèi)時間)?？蓪㈩A成型件維持在一定溫度下或在正在操作的爐中達不超過例如60分鐘、45分鐘、30分鐘或15分鐘的時間(處于某溫度的時間或爐內(nèi)時間，視情況定)的時間段。在包括任選退火操作的實施方案中，可以在指定處于某溫度或處于爐的時間后，將經(jīng)退火的預成型件從退火溫度淬火。例如，可以在不超過30分鐘、不超過25分鐘、不超過20分鐘或不超過15分鐘(處于某溫度的時間或爐內(nèi)時間，視情況定)后，將預成型件從退火溫度淬火。淬火可以在冷卻期間防止有害相沉淀的冷卻速率來執(zhí)行。此類冷卻速率可例如使用水淬操作來實現(xiàn)。在雙相、超級雙相和特超級雙相不銹鋼中，例如，在某些溫度下，可在幾分鐘內(nèi)快速形成有害σ相、χ相、α’相、碳化物和/或氮化物。例如，在雙相(UNSS31803和S32205)和超級雙相(UNSS32750和S32760)不銹鋼中的沉淀反應和其它特征性反應的典型溫度在表1中示出。表1圖6是等溫沉淀圖，示出在1050℃(1920℉)下退火的第一雙相不銹鋼(合金2205，其對應于UNS號S31803和S32205)、第二雙相不銹鋼(合金2304，其對應于UNS號S32304)和超級雙相不銹鋼(合金2507，其對應于UNS號S32750和S32760)的時間-溫度-轉(zhuǎn)變曲線。圖6示出有害相形成的溫度范圍和動力學。碳化物和氮化物沉淀可以在溫度下快至1-2分鐘開始σ相和χ相沉淀在較高溫度下發(fā)生，但與碳化物和氮化物沉淀在大致相同時間上。在鉻、鉬和鎳中更高度合金化的雙相和超級雙相不銹鋼將會具有比較低度合金化的雙相不銹鋼更快的σ相和χ相形成動力學。在較低溫度下形成α’沉淀物可能會不利地硬化并使雙相和超級雙相不銹鋼中的鐵素體脆化。在以上所指出的溫度范圍內(nèi)幾分鐘的暴露可能導致對耐腐蝕性和韌性有害的相的形成。允許預成型件在相對快速淬火(例如,通過水淬前從退火溫度冷卻到700-980℃(1300-1800℉)溫度范圍還可導致有害相的形成。因此，在各種實施方案中，可以足以防止形成有害相的冷卻速率將預成型件從退火溫度淬火(使用例如水淬操作)。使閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件流動成型以提供無縫冷加工(冷硬化)合金管。流動成型是用于生產(chǎn)精確圓柱形部件的金屬成型操作。流動成型通常通過使用來自兩個或更多個軋輥的軸向力、徑向力和切向力的組合在內(nèi)部旋轉(zhuǎn)心軸上壓縮圓柱形工件的外徑來執(zhí)行。材料被壓縮成高于它的屈服強度，從而導致材料塑性變形。因此，工件的外徑和壁厚減小，而其長度增大，直到實現(xiàn)該部件的期望幾何形狀。流動成型通常是在冷加工溫度下執(zhí)行的冷成型操作。雖然絕熱是由塑性變形產(chǎn)生，但是工件、心軸和軋輥通常充滿冷凍的冷卻劑以將熱量耗散。這確保了材料在其重新結(jié)晶溫度以下加工良好。作為冷成型方法，流動成型增大工件材料的強度和硬度，賦予材料紋理，并且通常實現(xiàn)比利用任何溫熱或熱成型制造方法實現(xiàn)的更接近要求的機械性能和尺寸精度。流動成型操作的兩個實例是正向流動成型和反向流動成型。通常，正向流動成型可用于形成具有至少一個閉合或半閉合端部的管件或部件(例如，閉合圓筒)。反向流動成型通?？捎糜谛纬删哂袃蓚€打開端部的管件或部件(例如，有兩個打開端部的圓筒)。在一些情況下，可利用正向流動成型和反向流動成型的組合來成功實現(xiàn)期望幾何形狀。通常，可通過改變必要工具來在相同流動成型機器上執(zhí)行正向流動成型和反向流動成型。圖7示意性地示出流動成型裝置100。流動成型裝置100被配置成用于正向流動成型。流動成型裝置100包括用于保持圓柱形工件118的心軸112、將工件118固定到心軸112的尾座114、用于向工件118的外表面施力的兩個或多個軋輥116，以及可耦接到軋輥116的移動托架119。如圖7所示，軋輥116可相對于工件118的中心軸彼此成相等的角度。軋輥116可為液壓驅(qū)動和計算機數(shù)控的(CNC)。圖8示出進行正向流動成型操作的工件118的側(cè)視示意性截面圖。在此操作期間，工件118可放置在心軸112上方，其閉合或半閉合端部朝心軸112的端部(如圖7所示，朝心軸的右側(cè))。工件118可例如借助來自尾座114的液壓力通過尾座114來固定在心軸118的端部上。接著，心軸112和工件118可繞軸線120旋轉(zhuǎn)，同時軋輥116在沿其長度的期望位置處移動到與工件118的外表面接觸的位置。頭座134旋轉(zhuǎn)或驅(qū)動心軸112，并且尾座114提供額外支撐以使心軸112旋轉(zhuǎn)，使得較長心軸112適當自旋。接著，托架119可沿工件118(通常在124處指示的方向上)移動軋輥116(從右向左行進，如圖7所示)。軋輥116可向工件118的外表面施加一個或多個力，以例如使用受控的徑向力、軸向力和切向力的組合來減小其壁厚126和其外徑?？墒褂靡粋€或兩個噴射器136將冷卻劑噴涂在軋輥116、工件118和心軸112上，但是可使用更多的噴射器來耗散工件118最初例如在室溫下經(jīng)歷大量塑性變形時產(chǎn)生的絕熱。甚至可將心軸112浸沒在冷卻劑(未示出)中，例如浸沒在槽型裝置中，使得冷卻劑收集并聚集在心軸112上以保持工件118冷卻。軋輥116可用足夠的力壓縮工件118的外表面，使得材料塑性變形，并且在122處指出的方向(大體上平行于縱向軸線120)上移動或流動?？蓪④堓?16定位在距心軸112的外徑或工件118的內(nèi)壁的任何期望距離處，以便產(chǎn)生沿工件118的長度恒定或變化(如圖8和圖9所示)的壁厚126。長度128表示工件118已經(jīng)歷流動成型操作的部分，而長度130是未變形的部分。圖8中示出的操作稱為“正向流動成型”，因為經(jīng)變形的材料在與軋輥正移動的方向124相同的方向122上流動。在反向流動成型中，流動成型裝置可以與圖7所示類似的方式配置，但是驅(qū)動環(huán)132而非尾座114將工件118固定到心軸112。如圖7和圖9所示，驅(qū)動環(huán)132位于心軸112的非自由端處的頭座134附近。圖9示出經(jīng)歷反向流動成型操作的工件118的側(cè)視圖。在此操作期間，可將工件118放置在心軸112上，并且在心軸112的非自由端(如圖9所示的左側(cè))一直推壓在驅(qū)動環(huán)132上?？蓪④堓?16移動到在沿其長度的期望位置處與工件118的外表面接觸的位置。然后，托架119可朝驅(qū)動環(huán)132移動(在從右到左方向上，如圖7所示)以向工件118施力。軋輥116施加的力可將工件118推入到驅(qū)動環(huán)132中，在那，工件可被驅(qū)動環(huán)132的表面上的一系列細齒或其它固定特征夾住或固定。這允許了心軸112和工件118圍繞縱向軸線120旋轉(zhuǎn)，同時軋輥116可向工件118的外表面施加一個或多個力。工件材料塑性變形，并且在大體上平行于軸線120的方向122上移動或流動。類似于正向流動成型，可將軋輥116定位在距心軸112的外徑或工件118的內(nèi)壁的任何期望距離處，以便產(chǎn)生沿工件118的長度恒定或變化的壁厚126。長度128表示工件118已經(jīng)歷流動成型操作的部分，而長度130則表示未變形的部分。當工件118變形時，它沿心軸112的長度向下延伸遠離驅(qū)動環(huán)132。這個操作稱為“反向流動成型”，因為經(jīng)變形的材料在與軋輥正移動的方向124相反的方向122上流動。除了使各個部分在平滑心軸上方流動成型以形成流動成型管件的平滑內(nèi)徑之外，可將細齒、膛線或其它紋理形成到流動成型管件的孔中。這可通過使用具有表面紋理(諸如膛線、凹槽、凹口或其它構(gòu)造)的心軸來實現(xiàn)，這些表面紋理在工件流動成型時壓入工件的內(nèi)表面。例如，心軸可以在其表面上構(gòu)造有螺旋、筆直、周期性的或其它期望的隆脊。這些隆脊在完成最終流動成型道次后，在工件的內(nèi)表面中留下膛線、凹槽、凹口和/或其它構(gòu)造。當工件材料在一組旋轉(zhuǎn)軋輥下塑性變形并被壓縮到心軸上時，可以在單道中實現(xiàn)大程度的壁厚減小。對于圓柱形合金預成型件，如果每流動成型道次使用的壁厚減小小于20％，那么該工件的最外部分就會塑性變形，但是最靠近內(nèi)心軸的材料可能不會經(jīng)歷足夠塑性變形。如果在單道(例如，大于75％)中執(zhí)行太大程度壁厚減小，那么工件可能不被可接受地處理，因為流動成型操作可能無法塑性變形并且一次移動所有材料。在一些實施方案中，在必要時，可以在第一道次上執(zhí)行一定量的壁厚減小，在第二或是隨后道次上執(zhí)行較小量的減小。通常，當在流動成型操作中執(zhí)行至少20％的壁厚減小時，穿過整個壁厚的材料的塑性變形足以均勻地將預成型件伸長到流動成型管件中。如本文所使用，術(shù)語“壁厚減小”表示在流動成型操作(即，面積縮小)期間預成型件的壁的環(huán)形截面面積的縮小百分比。流動成型方法均勻“精煉”變形的材料的晶粒尺寸，并且在基本上平行于流動成型管件的中心線的縱向方向上以相對均勻的方式重對準微結(jié)構(gòu)。流動成型方法可以在一個或多個流動成型道次中進行。當使用兩個或更多個道次時，在第一道次中實現(xiàn)的壁厚減小可以大于在隨后道次中實現(xiàn)的壁厚減小，并且可為至少25％的壁厚減小。例如，對于使用多于一個道次的35％的總壁厚減小，第一道次可為至少25％的壁厚減小，第二道次可為10％的壁厚減小。在另一實例中，對于使用多于一個道次的50％的總壁厚減小，第一道次可為至少25％的壁厚減小，第二道次可為15％的壁厚減小，并且第三道次可為10％的壁厚減小。隨著由流動成型操作施加的冷加工的程度，材料的硬度和抗拉強度增大，同時可延展性和沖擊韌度值減小。經(jīng)由流動成型的冷加工通常還降低了流動成型材料晶粒尺寸。通常，當材料被冷加工時，微小缺陷在整個變形區(qū)域上成核。當缺陷通過變形累積時，就會變得越來越難出現(xiàn)缺陷的滑移或移動。這導致了材料硬化。如果材料經(jīng)受過多的冷加工，那么硬化材料可能斷裂。因此，對于每個流動成型道次，經(jīng)變形的材料變得更硬并且具有更低可延展性，因此可在第一道次之后使用一系列越來越小的減小。除了流動成型材料的雙軸強度和硬度增大之外，實施方案還可在流動成型部件內(nèi)徑處的近表面的材料中提供由自緊方法引起的殘余壓縮應力。自緊是指在管狀部件上使用以通過在孔處產(chǎn)生殘余壓縮應力來提高管件的強度和疲勞壽命的金屬制造技術(shù)。在典型自緊方法中，在管孔內(nèi)施加壓力，從而導致近內(nèi)表面材料塑性變形，同時近外表面材料發(fā)生彈性變形。因此，在去除壓力后，存在殘余應力分布，從而在管件的內(nèi)表面上提供殘余壓縮應力。在各種實施方案中，在最終流動成型道次中，軋輥可配置為使用軸向力和徑向力的組合壓縮工件外徑，這使工件內(nèi)徑處的材料將利用足夠的力來壓縮到心軸112上，以使內(nèi)徑處的材料塑性變形，由此以類似于自緊的方式對內(nèi)徑施加壓縮應力。這可例如通過將軋輥彼此充分拉開而實現(xiàn)。接著，流動成型操作使工件壓靠在心軸上并夾緊心軸，而非剛好正從心軸釋放或從心軸彈回工件，這通常是在標準流動成型操作期間出現(xiàn)的情況。以此方式將內(nèi)徑壓縮到心軸上對流動成型部件內(nèi)徑施加壓縮環(huán)向應力。圖10和圖11分別示出三輥流動成型配置的示意性透視圖和示意性側(cè)視圖。圖10示出容納有三個流動成型軋輥116(在圖11中示為X、Y和Z)的托架，三個流動成型軋輥可沿著三個軸線(在圖10中示為X、Y和Z軸)移動，并且圍繞主軸線徑向定位，例如彼此間隔120°。雖然附圖示出三個軋輥，但是流動成型操作可以使用兩個或更多個軋輥。例如，在可能必需大變形力并可將負載分布在更多軋輥上的實施方案中，可以使用四輥配置?？瑟毩⒕幊痰腦、Y和Z軋輥提供必要的徑向力，同時W軸的從右至左可編程的進給運動施加了軸向力。每個軋輥可具有特定幾何形狀以支持其在流動成型操作中的特定作用。軋輥116的位置可相對于彼此縱向和/或徑向交錯。交錯的量可以變化，并且可以基于工件初始壁厚和給定流動成型道次中期望的壁減小量。例如，如圖11所示，S0表示在流動成型道次之前的工件壁厚，并且S1表示在利用沿v方向移動的軋輥116進行流動成型操作之后的工件壁厚。軋輥116可沿工件118的縱向方向(在圖10中示為W軸)縱向交錯，并且可相對于該工件的中心線或內(nèi)徑(沿X、Y和Z軸)徑向交錯，以將相對均勻的壓縮力施加到工件118的外部。例如，如圖11所示，軋輥X可與軋輥Y分離位移或距離A1，并且軋輥X可沿工件118的縱向方向與軋輥Z分離距離A2。類似地，軋輥X可從工件內(nèi)徑徑向移位距離S1，距離S1是工件118在流動成型道次之后的期望壁厚，軋輥Y可從工件內(nèi)徑徑向位移距離R1，并且軋輥Z可從工件內(nèi)徑徑向位移距離R2。如圖所示，在已經(jīng)建立軸向交錯圖案后，可使用角度K；凹確定徑向交錯的量。軋輥X、Y和Z彼此分離越大，施加到工件材料顆粒結(jié)構(gòu)的螺旋扭曲越大。以此方式施加到部件的壓縮環(huán)向應力(自緊)可以減小開裂的可能性并且降低可能在部件內(nèi)徑上引發(fā)的任何裂紋的生長速率，從而有效提高流動成型管件疲勞壽命。流動成型的另一益處是，施加到內(nèi)徑的壓縮應力的量可根據(jù)軋輥配置沿管件長度變化。例如，軋輥可配置成使得壓縮應力僅施加到管件的一部分，例如，施加在管件的一端或中間部分上。在流動成型操作中，可在工件和心軸的內(nèi)徑之間使用潤滑劑，以便減少工件粘附或卡在心軸上的可能性。使閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件流動成型以減小外徑、增大長度并且去除焊縫，由此提供無縫冷加工(冷硬化)合金管。圖12示意性地示出包括焊縫218的閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件210的反向流動成型。預成型件210放置在心軸(未示出)上，并且固定在驅(qū)動環(huán)(未示出)上。驅(qū)動環(huán)在如222處的可旋轉(zhuǎn)的箭頭指示的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)預成型件210。該流動成型設備的軋輥216在如箭頭224處的箭頭指示的縱向方向上旋轉(zhuǎn)和移動，從而接合預成型件210并且使其塑性變形(雖然示出兩個軋輥216，但是也可存在第三軋輥，并且其被流動成型管件290遮擋)。預成型件210的塑性變形合金材料出現(xiàn)在軋輥的相對側(cè)上作為流動成型管件290，并沿由222處的線性箭頭指示的縱向方向流動。預成型件210與管件290之間的轉(zhuǎn)變區(qū)域250在軋輥216沿縱向方向來軸向接合工件的地方出現(xiàn)。如圖12所示，由閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件210生產(chǎn)的流動成型管件290沒有可看到的焊縫，因此它是焊接且無縫的管件。圖13示意性地示出包括焊縫318的閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件310的反向流動成型。預成型件310放置在心軸312上，并且固定在驅(qū)動環(huán)(未示出)上。驅(qū)動環(huán)在如322處的可旋轉(zhuǎn)的箭頭指示的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)預成型件310。流動成型設備的軋輥316旋轉(zhuǎn)并沿進入頁面平面中的縱向方向移動，從而接合預成型件310并且使其塑性變形。四輥配置在圖13中示出。如上指出，在可能必需大變形力并可將負載分布在更多軋輥上的實施方案中，可以使用四輥配置。預成型件310的塑性變形合金材料出現(xiàn)在軋輥的相對側(cè)上作為流動成型管件390，并沿指向頁面平面外的縱向方向流動。預成型件310與管件390之間的轉(zhuǎn)變區(qū)域350在軋輥316沿縱向方向來軸向接合工件的地方出現(xiàn)。如圖13所示，由閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件310生產(chǎn)的流動成型管件390沒有可看到的焊縫，因此它是焊接且無縫的管件。閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件(包括但不一定限于經(jīng)擴展和/或退火的預成型件)的流動成型可以在冷加工的(冷硬化的)條件下來生產(chǎn)無縫管。例如，使得預成型件變形為管件的流動成型操作可以在室溫和/或利用冷凍的冷卻劑執(zhí)行，以便確保變形在冷加工溫度下發(fā)生。使得預成型件變形為管件的流動成型操作可將合金材料冷加工為具有在20％至80％的范圍內(nèi)(包括端點)或其中涵蓋的任何子范圍(諸如25％至75％、50％至75％、50％至70％、25％至65％、30％至65％、30％至60％、大于30％至小于60％、35％至55％或40％至50％)內(nèi)的面積縮小率。使得預成型件變形為管件的流動成型操作可以在單道或多道中執(zhí)行。使預成型件流動成型以生產(chǎn)管件提供控制在管件中實現(xiàn)預定目標材料性質(zhì)必需的冷加工的精確水平(其量化為面積縮小率)的能力。例如，流動成型允許精確控制在冷加工的(冷硬化的)條件下實現(xiàn)管件中的室溫屈服強度、極限抗拉強度、伸長率和硬度的預定平衡所需要的面積縮小率(例如，在30％至60％的范圍內(nèi)，這取決于特定合金)。這提供了有效且高效地生產(chǎn)遵循ANSI/API規(guī)范5CRA的化學組分、尺寸、機械和微結(jié)構(gòu)要求的管件的能力。使得預成型件變形為管件的流動成型操作可以提供在冷加工的(冷硬化的)條件下有室溫性質(zhì)的管件，所述室溫性質(zhì)包括至少110ksi(758MPa)的屈服強度、至少125ksi(862MPa)的極限抗拉強度、至少9％的伸長率和/或不大于38的HRC硬度數(shù)。如本文所使用，術(shù)語“屈服強度”是指0.2％補償屈服點。通過本說明書中描述的方法生產(chǎn)出的管件可表征為具有至少110ksi(758MPa)且不大于160ksi(1,103MPa)的屈服強度。通過本說明書中描述的方法生產(chǎn)出的管件可以具有比管件屈服強度大至少10ksi(70MPa)的極限抗拉強度。通過本說明書中描述的方法生產(chǎn)出的管件可以具有至少125ksi(862MPa)的屈服強度、至少130ksi(896MPa)的極限抗拉強度、至少10％的伸長率和/或不大于37的HRC硬度數(shù)。通過本說明書中描述的方法生產(chǎn)出的管件可以具有至少140ksi(965MPa)的屈服強度和/或至少145ksi(1000MPa)的極限抗拉強度。通過本說明書中描述的方法生產(chǎn)出的管件可以具有至少12％的伸長率和/或不大于36的HRC硬度數(shù)。使得預成型件變形為管件的流動成型操作可以提供具有至少1.0英寸(25.4mm)的外徑和至少0.015英寸(0.381mm)的壁厚的管件。使得預成型件變形為管件的流動成型操作可以提供具有至少1.5英寸(81.1mm)的外徑和至少0.020英寸(0.508mm)的壁厚的管件。使得預成型件變形為管件的流動成型操作可以提供具有至少2.0英寸(50.8mm)的外徑和至少0.025英寸(0.635mm)的壁厚的管件。使得預成型件變形為管件的流動成型操作可以提供具有至少6.5英寸(165.1mm)的外徑、至少0.231英寸(5.87mm)的壁厚和/或至少28.0英尺(8.5米)的長度的管件。使得預成型件變形為管件的流動成型操作可以提供具有至少7.0英寸(177.8mm)的外徑、至少0.231英寸(5.87mm)的壁厚和/或至少34.0英尺(10.4米)的長度的管件。使得預成型件變形為管件的流動成型操作可以提供具有至少9.625英寸(244.5mm)的外徑、至少0.312英寸(7.92mm)的壁厚和/或至少36.0英尺(11.0米)的長度的管件。使得預成型件變形為管件的流動成型操作可以提供具有至少9.875英寸(250.8mm)的外徑、至少0.625英寸(15.9mm)的壁厚和/或至少36.0英尺(11.0米)的長度的管件。在流動成型操作后，管件可任選地退火?？苫诹鲃映尚凸芗暮辖鸩牧系念愋蛠磉x擇合適退火溫度。例如，雙相不銹鋼管可以在875℃至1200℃(1607-2192℉)或其中涵蓋的任何子范圍(諸如1010℃-1177℃(1850-2150℉)、982℃至1149℃(1800-2100℉)、950℃至1150℃(1742-2102℉)或1000℃至1100℃(1832-2012℃))內(nèi)的溫度下退火。例如，超級雙相不銹鋼管和特超級雙相不銹鋼管可以在950℃至1200℃(1742-2192℉)的溫度范圍或其中涵蓋的任何子范圍(諸如1010℃-1177℃(1850-2150℉)、982℃至1149℃(1800-2100℉)、1050℃至1150℃(1922-2102℉)或1075℃至1100℃(1967-2012℉))內(nèi)的溫度下退火。通常，對于雙相、超級雙相和特超級雙相不銹鋼，相較在合適較低溫度下退火，在合適較高溫度下退火可能增加鐵素體的含量。退火處理可以在高于流動成型管件的合金的重新結(jié)晶溫度的溫度下執(zhí)行。退火處理可以使流動成型管件的冷加工微結(jié)構(gòu)重新結(jié)晶。退火處理可以通過在退火溫度范圍內(nèi)將管件加熱到表面溫度并接著在冷卻管件前將管件維持達預定處于某溫度的時間(例如，通過將預成型件從退火爐去除)來執(zhí)行。例如，可以在退火溫度范圍內(nèi)將管件加熱到指定表面溫度，并且接著維持該溫度達至少5分鐘、至少10分鐘、至少15分鐘、至少20分鐘、至少25分鐘或至少30分鐘(處于某溫度的時間)?；蛘?，可通過將管件放置于在一定溫度下操作的退火爐(或其它溫度受控環(huán)境)中，并且接著在冷卻管件前將管件維持在爐中達預定爐內(nèi)時間來執(zhí)行退火處理(例如，通過將管件從退火爐去除)。例如，可將管件放置于在退火溫度范圍內(nèi)在指定溫度下操作的退火爐中，并且接著將管件維持在爐中達至少5分鐘、至少10分鐘、至少15分鐘、至少20分鐘、至少25分鐘或至少30分鐘(爐內(nèi)時間)?？蓪⒐芗S持在一定溫度下或在正在操作的爐中達不超過例如60分鐘、45分鐘、30分鐘或15分鐘的時間(處于某溫度的時間或爐內(nèi)時間，視情況定)的時間段。在包括任選退火操作的實施方案中，可以在指定處于某溫度或處于爐的時間后，將經(jīng)退火的管件從退火溫度淬火。例如，可以在不超過30分鐘、不超過25分鐘、不超過20分鐘或不超過15分鐘(處于某溫度的時間或爐內(nèi)時間，視情況定)后，將管件從退火溫度淬火。淬火可以在冷卻期間防止有害相沉淀的冷卻速率來執(zhí)行。此類冷卻速率可例如使用水淬操作來實現(xiàn)。本說明書中描述的方法可用于從合金板形成無縫的合金管，合金板包含例如CRA，CRA包括但不限于馬氏體不銹鋼、馬氏體/鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相(奧氏體(奧氏體/鐵素體)不銹鋼、超級雙相(奧氏體/鐵素體)不銹鋼、特超級雙相(奧氏體/鐵素體)不銹鋼、奧氏體鎳基合金、奧氏體鎳基超合金和鈦基合金。例如，可根據(jù)本說明書中描述的方法使用包含雙相、超級雙相或特超級雙相不銹鋼的不銹鋼板來生產(chǎn)不銹鋼管。雙相不銹鋼具有奧氏體和鐵素體的混合的微結(jié)構(gòu)。雙相、超級雙相和特超級雙相之間通?；谀忘c蝕當量數(shù)(PREN＝％Cr+3.3*(％Mo+0.5*％W)+16*％N)進行區(qū)分，其中雙相不銹鋼具有至少35的PREN，超級雙相不銹鋼具有至少40的PREN，并且特超級雙相不銹鋼具有至少45的PREN。適于根據(jù)本說明書中描述的方法生產(chǎn)管件的雙相、超級雙相和特超級雙相不銹鋼的實例包括但不限于分別在表2-4中列出的不銹鋼(以基于總合金質(zhì)量的質(zhì)量百分比指定的組分)。表2：雙相不銹鋼表3：超級雙相不銹鋼表4：特超級雙相不銹鋼UNS號CrNiMoNMnCCuFeS3270726.0-29.05.5-9.54.0-5.00.30-0.50≤1.5≤0.03≤1.0余量S3320729.0-33.06.0-9.03.0-5.00.40-0.60≤1.5≤0.03≤1.0余量以上表2-4中列出的不銹鋼可以包含組成元素，基本上由組成元素組成，或者由組成元素和伴生雜質(zhì)組成。例如，本說明書中描述的方法可以生產(chǎn)不銹鋼管，所述不銹鋼管包含超級雙相不銹鋼，所述超級雙相不銹鋼包含(以質(zhì)量百分比計)：24.0-26.0％鉻；6.0-8.0％鎳；3.0-5.0％鉬；0.20-0.32％氮；至多0.04％碳；任選地，0.5-1.0％銅；任選地，0.5-1.0％鎢；以及鐵和伴生雜質(zhì)。在各種實施方案中，本說明書中描述的方法可以生產(chǎn)具有鐵素體積分數(shù)為40％至60％的范圍的雙相不銹鋼管。在各種實施方案中，本說明書中描述的方法可以生產(chǎn)具有鐵素體積分數(shù)為35％至55％的范圍的超級雙相不銹鋼管?？蛇m于根據(jù)本說明書中描述的方法生產(chǎn)管件的CRA的其它實例包括但不限于合金2205(UNSS31803)雙相不銹鋼、合金2507超級雙相不銹鋼(UNSS32750、S32760、S39274)、合金028(UNSN08028)Ni-Cr-Fe奧氏體不銹鋼、合金825(UNSN08825)Ni-Fe-Cr合金、合金G-3(UNSN06985)Ni-Cr-Fe合金、合金050(UNSN06950)鎳基合金、合金C-276(UNSN10276)鎳基合金、合金600(UNSN06600)鎳基合金、合金617(UNSN06617)鎳基合金、合金625(UNSN06625)鎳基合金、合金690(UNSN06690)鎳基合金、合金718(UNSN07718)鎳基合金、Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金(UNSR58153)、Ti-4Al-2.5V-1.5Fe-0.25O合金(UNSR54250)、Ti-3Al-2.5V合金(UNSR56320)、Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr合金(UNSR58640)、Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe合金(SP-700；UNS：無)，以及可商購的純鈦(UNSR50250、R50400、R50550、R50700；ASTM等級1-4)。適于根據(jù)本說明書中描述的方法生產(chǎn)管件的某些鎳基合金和鈦基合金的化學組分列于以下表5和表6中(組分以基于總合金的質(zhì)量百分比指定，并且可以包含組成元素，基本上由組成元素組成，或者由組成元素和伴生雜質(zhì)組成)。表5：鎳基合金表6：鈦基合金本說明書中描述的方法可以生產(chǎn)管件，這種管件遵循ANSI/API規(guī)范5CRA，第一版，2010年2月。本說明書中描述的方法提供對生產(chǎn)的管的化學組分、尺寸、機械性質(zhì)和微結(jié)構(gòu)的精確控制。ANSI/API規(guī)范5CRA針對OCTG的這些性質(zhì)和其它性質(zhì)規(guī)定要求。因此，可將本說明書中描述的方法用于生產(chǎn)遵循標準的OCTG。ANSI/API規(guī)范5CRA針對OCTG規(guī)定標準長度范圍：范圍1(16.0-25.0英尺；4.88-7.62米)；范圍2(25.0-34.0英尺；7.62-10.36米)；以及范圍3(34.0-48.0英尺；10.36-14.63米)。ANSI/API規(guī)范5CRA還規(guī)定了OCTG的標準外徑(OD)和壁厚(WT)，它們范圍為1.050-13.375英寸(26.67-339.72mm)OD和0.113-0.797英寸(2.87-20.24mm)WT?，F(xiàn)有管件生產(chǎn)方法無法在商業(yè)規(guī)模上經(jīng)濟性地生產(chǎn)落在這些尺寸范圍的上限內(nèi)并還滿足由ANSI/API規(guī)范5CRA設定的機械性質(zhì)要求(例如，最小的屈服強度和抗拉強度、最小的伸長率和最大硬度水平)的管件。本說明書中描述的方法可以允許在冷加工的(冷硬化的)條件下有效生產(chǎn)較長(例如，范圍3)且較大的外徑(例如，大于7英寸/177.8mm)和較大壁厚(例如，大于0.5英寸/12.7mm)的無縫CRA管，其可滿足由ANSI/API規(guī)范5CRA設定的機械性質(zhì)要求。雖然已結(jié)合OCTG描述了本說明書中描述的方法的各種實施方案，但應理解，生產(chǎn)方法和生產(chǎn)出的管件并不限于油氣應用。例如，通過本說明書中描述的方法生產(chǎn)出的管件可適于其中高強度和韌度以及耐腐蝕/侵蝕性重要的任何應用，諸如化學處理、石油化學處理、發(fā)電、采礦、廢物處理和航空/飛機應用。實例實例1：機械加工合金625板(UNSN06625；20.0％-23.0％鉻、8.0％-10.0％鉬、3.15％-4.15％鈮和/或鉭、至多5.0％鐵、至多1.0％鈷、至多0.50％錳、至多0.5％硅、至多0.4％鈦、至多0.4％鋁、至多0.10％碳、余量鎳和伴生雜質(zhì)(以質(zhì)量百分比計))以提高板平整度。機械加工板具有約8英寸(203.2mm)寬和0.750英寸(19.05mm)厚度的尺寸。板輥彎成形成中空圓柱形預成型件，所述中空圓柱形預成型件具有位于變形的板的兩個鄰接端部之間的縱向接縫區(qū)域。在氮氣氣氛下激光焊接輥彎成形的板，從而將鄰接端部接合在一起。將焊痕從經(jīng)激光焊接的縱向接縫區(qū)域去除。在環(huán)境溫度下，使閉縫(經(jīng)焊接的)預成型件反向流動成型為具有約50％的面積縮小率。所述方法生產(chǎn)具有8.625英寸(219.8mm)的外徑和0.375英寸(9.53mm)的壁厚的合金625管。圖14A示出流動成型的合金625管(右側(cè))和輥軋且焊接的合金625預成型件(左側(cè))，所述輥軋且焊接的合金625預成型件與流動成型成管件的預成型件類似。如圖14A所示，激光焊縫在預成型件中清楚可見，但是在流動成型管件中并不可見。圖14B示出接合流動成型設備中的驅(qū)動環(huán)的流動成型管件的驅(qū)動端上的其余激光焊縫。實例2：將Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金板(UNSR58153；14.0％-16.0％釩、2.5％-3.5％鉻、2.5％-3.5％錫、2.5％-3.5％鋁、余量鈦和伴生雜質(zhì)(以質(zhì)量百分比計))輥彎成形成中空圓柱形預成型件，所述中空圓柱形預成型件具有位于變形的板的兩個鄰接端部之間的縱向接縫區(qū)域。這樣的板具有約22-23英寸(559-584mm)長、17英寸(432mm)寬和0.050英寸(1.27mm)厚的尺寸。在氮氣氣氛下激光焊接輥彎成形的板，從而將鄰接端部接合在一起。將焊痕從經(jīng)激光焊接的縱向接縫區(qū)域去除。閉縫(經(jīng)焊接的)預成型件具有約5.418英寸(138mm)的內(nèi)徑、約0.050英寸(1.27mm)的壁厚和約22-23英寸(559-584mm)的長度。閉縫(經(jīng)焊接的)預成型件在圖15中示出。大致將閉縫(經(jīng)焊接的)預成型件對半切割成兩個部分，并且每個部分在環(huán)境溫度下反向流動成型。經(jīng)流動成型的樣品冷加工為具有約51％、53％、57％、61％和67％的面積縮小率，并且所生產(chǎn)的Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金管具有約0.017英寸(0.43mm)、0.020英寸(0.51mm)、0.022英寸(0.56mm)、0.024英寸(0.61mm)和0.025英寸(0.64mm)的壁厚。圖16示出在部分地流動成型的條件(與圖12中的示意圖相比)下的Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金樣品中的一個。部分地流動成型的樣品包括閉縫(經(jīng)焊接的)預成型件部分、流動成型的無縫管件部分和預成型件部分與管件部分之間的轉(zhuǎn)變區(qū)域。焊縫在預成型件部分中是可見的，但是在轉(zhuǎn)變區(qū)域中消失，而且不存在于無縫管件部分中。實例3：將超級雙相不銹鋼板(UNSS32760；24.0％-26.0％鉻、6.0％-8.0％鎳、3.0％-4.0％鉬、0.20％-0.30％氮、至多1.0％錳、至多0.04％碳、0.5％-1.0％銅、0.5％-1.0％鎢，以及余量鐵和伴生雜質(zhì)(以質(zhì)量百分比計))輥彎成形成中空圓柱形預成型件，所述中空圓柱形預成型件具有位于變形的板的兩個鄰接端部之間的縱向接縫區(qū)域。板為約1.20英寸(30.5mm)厚。在氮氣氣氛下激光焊接輥彎成形的板，從而將鄰接端部接合在一起。將焊痕從經(jīng)激光焊接的縱向接縫區(qū)域去除。閉縫(經(jīng)焊接的)預成型件具有約1.20英寸(30.5mm)的壁厚。閉縫(經(jīng)焊接的)預成型件在圖17中示出。在環(huán)境溫度下，使得閉縫(經(jīng)焊接的)預成型件反向流動成型。經(jīng)流動成型的樣品冷加工為具有約75％的面積縮小率，并且所生產(chǎn)的超級雙相不銹鋼管具有約0.30英寸(7.6mm)的壁厚。實例4：提供CRA板，所述CRA板具有長度18.0英尺(5.5米)、寬度9.125英寸(231.8mm)和厚度1.2英寸(30.5mm)的尺寸。磨削或機械加工板的主頂表面和底表面，以便確保板呈現(xiàn)出至少±0.020英寸(±0.508mm)的平整度。機械加工相對縱向端部(18.0英尺/5.5米)以確保它們是平行的，并且在必要時，提供適當焊接倒角。板輥彎成形成開縫中空圓柱形預成型件，所述開縫中空圓柱形預成型件具有位于變形的板的兩個鄰接端部之間的縱向接縫區(qū)域。焊接開縫中空圓柱形預成型件，以便將鄰接端部接合在一起并將接縫閉合。經(jīng)焊接的中空圓柱形預成型件具有長度18.0英尺(5.5米)、內(nèi)徑9.25英寸(235.0mm)和外徑10.375英寸(263.5mm)的尺寸。在室溫下，使得經(jīng)焊接的中空圓柱形預成型件反向流動成型，以便將外徑減小到9.875英寸(250.8mm)，并且將長度增大到36英尺(11.0米)(約50％面積縮小率)。所得CRA管具有長度36英尺(11.0米)、外徑9.875英寸(250.8mm)和壁厚0.625英寸(15.9mm)的尺寸。CRA管具有至少110ksi(758MPa)和不大于160ksi(1,103MPa)的屈服強度、至少125ksi(862MPa)的極限抗拉強度、至少9％的伸長率和不大于38的HRC硬度數(shù)。CRA管遵循ANSI/API規(guī)范5CRA，第一版，2010年2月。實例5：提供合金2507超級雙相不銹鋼板(UNSS32750；標稱地是25.0％鉻、7.0％鎳、3.8％鉬、0.27％氮、余量鐵和伴生雜質(zhì)))，所述合金2507超級雙相不銹鋼板具有長度18.0英尺(5.5米)、寬度9.125英寸(231.8mm)和厚度1.2英寸(30.5mm)的尺寸。磨削或機械加工板的主頂表面和底表面，以便確保板呈現(xiàn)出至少±0.020英寸(±0.508mm)的平整度。機械加工相對縱向端部(18.0英尺/5.5米)以確保它們是平行的，并且在必要時，提供適當焊接倒角。板輥彎成形成開縫中空圓柱形預成型件，所述開縫中空圓柱形預成型件具有位于變形的板的兩個鄰接端部之間的縱向接縫區(qū)域。激光焊接開縫中空圓柱形預成型件，以便將鄰接端部接合在一起并將接縫閉合。在氮氣氣氛下，執(zhí)行激光焊接，所述氮氣氣氛是由在焊道期間從指向縱向接縫區(qū)域的噴嘴流出的氮氣保護氣體提供。將焊痕從經(jīng)激光焊接的縱向接縫區(qū)域磨光或刮削。閉縫(經(jīng)焊接的)中空圓柱形預成型件在脹管器中徑向脹大約1％(基于內(nèi)徑)，以便確保預成型件是縱向筆直且周向成圓的。焊接且擴展的中空圓柱形預成型件具有長度18.0英尺(5.5米)、內(nèi)徑9.25英寸(235.0mm)和外徑10.375英寸(263.5mm)的尺寸。在室溫下，使得焊接且擴展的中空圓柱形預成型件反向流動成型，以便將外徑減小到9.875英寸(250.8mm)，并且將長度增大到36英尺(11.0米)(約50％面積縮小率)。所得合金2507超級雙相不銹鋼管具有長度36英尺(11.0米)、外徑9.875英寸(250.8mm)和壁厚0.625英寸(15.9mm)的尺寸。合金2507超級雙相不銹鋼管具有至少110ksi(758MPa)和不大于160ksi(1,103MPa)的屈服強度、至少125ksi(862MPa)的極限抗拉強度、至少9％的伸長率和不大于38的HRC硬度數(shù)。合金2507超級雙相不銹鋼管遵循ANSI/API規(guī)范5CRA，第一版，2010年2月。****在本說明書中描述本發(fā)明的各種特征和特性，以便提供對所公開的方法和產(chǎn)品的全面理解。應當理解，本說明書中描述的各種特征和特性可以任何合適方式組合，不管此類特征和特性是否在本說明書中以組合的方式明確描述。申請人明確地意圖將此類特征和特性的組合包括在本說明書范圍內(nèi)。因此，權(quán)利要求可修正為以任何組合來陳述在本說明書中明確或固有地描述或以其它方式由本說明書明確或固有地支持的任何特征和特性。此外，申請人保留了修正權(quán)利要求以肯定地放棄可出現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)中的特征和特性的權(quán)利，即使那些特征和特性在本說明書中并未明確描述。因此，任何此類修正都將遵循描述的撰寫和充分性要求(例如，歐洲專利公約第123(2)條)，并且將不會向本說明書或權(quán)利要求中增加新的內(nèi)容。本說明書中公開的方法和產(chǎn)品可以包括本說明書中描述的各種特征和特性、由它們組成或基本上由它們組成。此外，本說明書中陳述的任何數(shù)值范圍均描述了包含在所陳述的范圍內(nèi)的相同數(shù)值精度(即，具有相同數(shù)目指定數(shù)位)的所有的子范圍。例如，所陳述的“1.0至10.0”的范圍描述在陳述的最小值1.0與陳述的最大值10.0之間(并且包括該最小值和最大值)的所有的子范圍，例如“2.4至7.6”，即使在本說明書文本中沒有明確陳述“2.4至7.6”的范圍也是如此。因此，申請人保留了修正本說明書(包括權(quán)利要求)以明確陳述包含在本說明書中明確陳述的范圍內(nèi)的相同數(shù)值精度的任何的子范圍的權(quán)利。在本說明書中固有地描述了所有此類范圍，使得明確陳述任何的子范圍而做出的任何修正都將遵循描述的撰寫和充分性要求(例如，歐洲專利公約第123(2)條)，并且將不會向本說明書或權(quán)利要求中增加新的內(nèi)容。另外，本說明書中描述的數(shù)值參數(shù)應根據(jù)所報道的有效數(shù)位的數(shù)量、數(shù)字數(shù)值精度并且通過應用普通舍入技術(shù)來理解。還應理解，本說明書中描述的數(shù)值參數(shù)將會必然具有用于確定參數(shù)數(shù)值的基礎測量技術(shù)的固有可變特性。除非另有說明，否則本說明書中標明的任何專利、出版物或其它公開材料全文以引用方式并入本說明書中，但僅限于所并入的材料不與本說明書中明確闡述的現(xiàn)有描述、定義、陳述或其它公開材料沖突的程度。因此，并且在必要程度上，本說明書中闡述的明確公開內(nèi)容取代以引用方式并入的任何沖突材料。以引用方式并入本說明書中但與本文中闡述的現(xiàn)有定義、陳述或其它公開材料沖突的任何材料或其部分僅限于在所并入的材料與現(xiàn)有公開材料之間無沖突產(chǎn)生的情況下并入。申請人保留了修改本說明書以明確陳述以引用方式并入的任何主題或其部分的權(quán)利。除非另有說明，否則本說明書中使用的語法冠詞“一者”、“一種”、“一個”和“所述”旨在包括“至少一個”或“一個或多個”。因此，在本說明書中使用冠詞指示一個或多于一個(即，“至少一個”)該冠詞的語法對象。舉例來說，“組分”表示一種或多種組分，并且因此，可能的是，構(gòu)想出了多于一種組分，并且在所述方法、組合物和產(chǎn)品的實現(xiàn)方式中可采用或使用這些組分。另外，除非使用的上下文另有要求，否則使用單數(shù)名詞包括復數(shù)，并且使用復數(shù)名詞包括單數(shù)。當前第1頁1 2 3