內襯不銹鋼復(fu)合鋼管(304+Q235B)是一種新興的復合管材,該產品以碳鋼管作為基管,通過縮徑法、冷擴法、爆炸法等復合工藝將不銹(xiu)鋼(gang)內襯管與基管復合的雙金屬管材。內襯不銹鋼復合鋼管具有耐腐蝕、耐高溫、高延伸性和高強度等特點,因此被廣泛應用于新建和擴建石化裝置的工藝管線中。但由于生產工藝的技術的限制,國產復合管的基層和復層還不能完全熔焊在一起,因此內襯不銹鋼復合鋼管的焊接技術成為了工藝管線施工中的關鍵環節。
一、內(nei)襯不(bu)銹鋼復(fu)合鋼管的焊接工藝
內襯(chen)不銹(xiu)鋼復(fu)合管的基管壁(bi)厚(hou)為7mm,襯(chen)管壁(bi)厚(hou)1.5mm。坡(po)口形(xing)式(shi)為60°V形(xing),為了保證打底(di)焊能(neng)焊透,坡(po)口間隙為2.5~3mm,如圖(tu)5-30所示。

封(feng)焊層焊接方(fang)法:內襯不銹鋼(gang)(gang)復合(he)鋼(gang)(gang)管的(de)復合(he)層和(he)基層之間沒(mei)有熔(rong)焊在(zai)一(yi)起,所以(yi)在(zai)組對焊接前圖5-30 坡口(kou)設計示意圖必(bi)須(xu)進行封(feng)焊。焊接方(fang)法為(wei)手(shou)工鎢(wu)極(ji)氬弧焊(GTAW),采(cai)用的(de)鈰鎢(wu)電極(ji),直(zhi)徑(jing)為(wei)2.5mm,噴嘴(zui)直(zhi)徑(jing)為(wei)10mm。
內襯(chen)不銹鋼復合鋼管打底層的焊接(jie)方法與封焊層一樣,即(ji)采(cai)用手工鎢極氬(ya)弧焊,選用THT-309LSi(H03Cr24Ni13Si1)焊絲(si),其熔敷金屬(shu)的化學成分與304鋼最為接(jie)近。
內襯不(bu)銹鋼復(fu)合鋼管過渡層(ceng)的(de)熔(rong)敷金屬成分復(fu)雜,為了使金屬成分的(de)梯(ti)度不(bu)至于過大(da),選(xuan)用焊(han)條(tiao)(tiao)電弧(hu)焊(han)(SMAW)的(de)焊(han)接方法。過渡層(ceng)焊(han)接的(de)焊(han)條(tiao)(tiao)宜選(xuan)擇(ze)工藝性(xing)(xing)能(neng)較好的(de)酸性(xing)(xing)焊(han)條(tiao)(tiao)E4303,直徑為2.5mm。
內(nei)襯不銹鋼復合鋼管基層(ceng)為(wei)Q235B,因此采用焊條電弧焊的焊接方法(fa)。焊條選擇直徑3.2mm的THA302最為(wei)合適,既可(ke)以保證焊縫金(jin)屬的強(qiang)度,還可(ke)以保證其塑韌性。
根(gen)據焊接方法和焊材的選擇(ze)原則及現場實際(ji),采用的焊接參數(shu)見表(biao)5-59。

注:在12、9、3點鐘(zhong)處進行定位(wei)焊(han)定位(wei),焊(han)縫長(chang)度5mm,采(cai)用焊(han)條電弧焊(han)。
二、內襯(chen)不(bu)銹鋼(gang)復合(he)鋼(gang)管的焊接施(shi)工方法
1. 焊前(qian)準備
待焊金(jin)屬(shu)要擦洗干(gan)凈,直至露出金(jin)屬(shu)光澤。焊接前要對(dui)(dui)內襯不銹鋼復(fu)合(he)鋼管的基(ji)層(ceng)和復(fu)合(he)層(ceng)進行預熱(re),預熱(re)宜采(cai)用電加熱(re)方法,以對(dui)(dui)口中心(xin)線為基(ji)準,兩(liang)側(ce)各不小于管壁總(zong)厚度的3倍(bei),且不小于50mm,并防止過熱(re)。
2. 焊接過程
內(nei)襯不銹鋼復合鋼管的焊(han)(han)接(jie)順序為先焊(han)(han)復合層,后焊(han)(han)基層,如(ru)圖(tu)5-30所示。
技術措施如下(xia):
a. 管(guan)子對(dui)焊組對(dui)時,其(qi)內壁(bi)(bi)應(ying)齊平,內壁(bi)(bi)錯(cuo)邊量不(bu)宜超過管(guan)壁(bi)(bi)厚度(du)的10%。
b. 焊(han)接(jie)時(shi),應(ying)盡(jin)量采用多層焊(han),各焊(han)層焊(han)道(dao)的接(jie)頭應(ying)盡(jin)量錯開。
c. 定位(wei)焊(han)(han)(han)時(shi),管內必須充氬,以保(bao)證定位(wei)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)質量;打(da)底焊(han)(han)(han)時(shi),仰焊(han)(han)(han)位(wei)置采用內填絲,立焊(han)(han)(han)、平(ping)焊(han)(han)(han)位(wei)置采用外填絲法進(jin)行焊(han)(han)(han)接。
d. 禁止(zhi)在(zai)非(fei)焊(han)(han)接(jie)部位(wei)引(yin)弧(hu),接(jie)弧(hu)處應保證焊(han)(han)透和熔合,熄弧(hu)時應填滿弧(hu)坑,焊(han)(han)接(jie)即將(jiang)結束時,應減小(xiao)氬(ya)氣(qi)流(liu)量(liang),防止(zhi)氣(qi)壓(ya)過(guo)大使(shi)焊(han)(han)縫產(chan)生凹陷。
e. 焊(han)絲不(bu)能與鎢極接觸,防止產生夾鎢,焊(han)絲端部不(bu)得退出保護區,防止焊(han)絲氧化。
f. 道間溫度(du)控制在(zai)150℃以下,施(shi)工中(zhong)采用(yong)焊縫(feng)(feng)兩側水冷的冷卻方法,使(shi)焊縫(feng)(feng)盡快降(jiang)低到150℃以下。
g. 每層焊(han)(han)道結(jie)束后要清除焊(han)(han)渣、飛濺等污物,清理干凈(jing)后才允(yun)許焊(han)(han)接(jie)下(xia)層焊(han)(han)道。
3. 焊后(hou)清潔(jie)和(he)焊后(hou)處理
焊(han)(han)后應仔(zi)細清理(li)(li)焊(han)(han)件(jian)表面(mian)一切(qie)雜物,清理(li)(li)完畢,并在基材(cai)焊(han)(han)縫(feng)附近的明(ming)顯部位打上焊(han)(han)工印記,以便檢查(cha)。焊(han)(han)接(jie)后,為改善焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的組織(zhi)和性能(neng)或(huo)消(xiao)除殘余應力,焊(han)(han)后處(chu)理(li)(li)需(xu)按設計要求進行。局部熱(re)處(chu)理(li)(li)時,宜(yi)采用電加熱(re)法。基層(ceng)的焊(han)(han)后處(chu)理(li)(li)應按基層(ceng)材(cai)質要求選擇熱(re)處(chu)理(li)(li)溫(wen)度,其(qi)他參(can)數按不銹(xiu)鋼內襯管總厚度進行計算。
采用GTAW+SMAW的焊接(jie)(jie)方(fang)法及(ji)合(he)(he)理的焊接(jie)(jie)參(can)數(shu),可獲(huo)得(de)高質(zhi)量(liang)的焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭。焊后(hou)X射線(xian)檢測一次合(he)(he)格率(lv)在(zai)97.6%以上(shang)。在(zai)此化肥廠改擴建工程中(zhong),文中(zhong)所闡述(shu)的內襯不(bu)銹鋼(gang)復合(he)(he)鋼(gang)管焊接(jie)(jie)工藝(yi)得(de)到廣泛應(ying)用,在(zai)滿(man)足了生產工藝(yi)要求的同時(shi),為(wei)今后(hou)復合(he)(he)鋼(gang)管的焊接(jie)(jie)提(ti)供(gong)了施工經驗。

