內襯不銹鋼(gang)復合鋼(gang)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(bu)銹鋼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、內襯不銹鋼復合鋼管(guan)的(de)焊接工(gong)藝
內(nei)襯不銹鋼(gang)復(fu)合管(guan)的基(ji)管(guan)壁(bi)厚為(wei)7mm,襯管(guan)壁(bi)厚1.5mm。坡口形式為(wei)60°V形,為(wei)了保證打底焊(han)能焊(han)透,坡口間隙為(wei)2.5~3mm,如(ru)圖(tu)5-30所示。

封焊(han)層焊(han)接(jie)方法(fa):內襯(chen)不(bu)銹鋼(gang)復合鋼(gang)管的復合層和基(ji)層之間沒有熔焊(han)在一起(qi),所以在組對焊(han)接(jie)前圖5-30 坡口設計示意圖必須進行封焊(han)。焊(han)接(jie)方法(fa)為(wei)手工鎢極氬弧焊(han)(GTAW),采用的鈰(shi)鎢電極,直(zhi)徑為(wei)2.5mm,噴(pen)嘴直(zhi)徑為(wei)10mm。
內(nei)襯不銹鋼復合鋼管打(da)底(di)層(ceng)的焊接方法與封焊層(ceng)一(yi)樣,即采用(yong)手工鎢(wu)極氬弧焊,選用(yong)THT-309LSi(H03Cr24Ni13Si1)焊絲,其(qi)熔(rong)敷金屬的化(hua)學成分(fen)與304鋼最為接近。
內(nei)襯不銹(xiu)鋼(gang)復合鋼(gang)管過渡(du)層的熔(rong)敷金屬成分(fen)復雜,為了使金屬成分(fen)的梯度不至于過大,選用焊條電弧焊(SMAW)的焊接(jie)方法。過渡(du)層焊接(jie)的焊條宜選擇工藝(yi)性能較好的酸性焊條E4303,直徑為2.5mm。
內襯不(bu)銹(xiu)鋼復合鋼管基層為Q235B,因此采用焊(han)條電弧(hu)焊(han)的(de)焊(han)接(jie)方法。焊(han)條選擇直徑3.2mm的(de)THA302最為合適,既可以保證焊(han)縫(feng)金屬的(de)強(qiang)度,還可以保證其塑韌性。
根據焊接(jie)方法和焊材的選擇原則及(ji)現場實際,采用的焊接(jie)參(can)數見表5-59。

注:在12、9、3點鐘處進行定位焊(han)定位,焊(han)縫長度5mm,采(cai)用焊(han)條電弧焊(han)。
二、內襯不(bu)銹鋼(gang)復合鋼(gang)管的(de)焊接施工方法
1. 焊前準(zhun)備
待焊金屬(shu)要擦洗干凈,直至露出金屬(shu)光澤。焊接前要對(dui)內襯不銹鋼復(fu)合(he)鋼管的基層(ceng)和(he)復(fu)合(he)層(ceng)進行預熱,預熱宜采用電加熱方法,以對(dui)口中心線為基準(zhun),兩側(ce)各不小于(yu)管壁(bi)總(zong)厚度的3倍,且(qie)不小于(yu)50mm,并防止(zhi)過(guo)熱。
2. 焊接過(guo)程
內襯不銹鋼(gang)(gang)復合(he)鋼(gang)(gang)管的焊接順序為先焊復合(he)層,后焊基層,如圖5-30所(suo)示(shi)。
技術措施如下:
a. 管子對焊組對時(shi),其內(nei)(nei)壁(bi)應(ying)齊平(ping),內(nei)(nei)壁(bi)錯(cuo)邊量不宜超過管壁(bi)厚度的10%。
b. 焊接時(shi),應(ying)盡(jin)量(liang)(liang)采用(yong)多層(ceng)焊,各(ge)焊層(ceng)焊道(dao)的接頭應(ying)盡(jin)量(liang)(liang)錯開。
c. 定位(wei)焊(han)(han)時(shi),管內(nei)必須充氬,以保(bao)證定位(wei)焊(han)(han)焊(han)(han)縫質量;打底焊(han)(han)時(shi),仰焊(han)(han)位(wei)置采用(yong)內(nei)填(tian)絲,立焊(han)(han)、平焊(han)(han)位(wei)置采用(yong)外(wai)填(tian)絲法(fa)進行焊(han)(han)接(jie)。
d. 禁止在非(fei)焊接部(bu)位(wei)引弧(hu)(hu),接弧(hu)(hu)處(chu)應保(bao)證(zheng)焊透和熔合,熄弧(hu)(hu)時應填滿弧(hu)(hu)坑,焊接即將結束時,應減小氬氣流量,防止氣壓過大(da)使焊縫(feng)產生(sheng)凹陷(xian)。
e. 焊絲不能與鎢極接觸(chu),防止產(chan)生夾鎢,焊絲端部(bu)不得退(tui)出保護區,防止焊絲氧化。
f. 道間溫度(du)控(kong)制在(zai)150℃以下,施工中采用焊縫兩側水冷的冷卻方(fang)法,使焊縫盡快降低到(dao)150℃以下。
g. 每層(ceng)焊(han)道結束后要清除焊(han)渣、飛濺等污物,清理(li)干凈后才(cai)允許焊(han)接(jie)下層(ceng)焊(han)道。
3. 焊后清潔(jie)和焊后處理(li)
焊后應仔細清理焊件(jian)表面一切雜物,清理完(wan)畢,并在基(ji)材焊縫附近的明顯部位打上焊工印記,以便(bian)檢查。焊接后,為改(gai)善焊接接頭的組織和性能或消除殘余應力(li),焊后處理需按(an)設計(ji)要求進行。局(ju)部熱處理時,宜(yi)采(cai)用電(dian)加熱法。基(ji)層的焊后處理應按(an)基(ji)層材質要求選擇熱處理溫度,其他參(can)數(shu)按(an)不(bu)銹鋼內襯(chen)管總厚度進行計(ji)算。
采用GTAW+SMAW的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)方法及合理的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)參數,可獲(huo)得高質量的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭。焊(han)后(hou)X射線檢測(ce)一(yi)次合格率在97.6%以上。在此化肥廠改擴建工(gong)(gong)程(cheng)中,文中所(suo)闡述(shu)的(de)(de)內襯(chen)不銹鋼(gang)復合鋼(gang)管焊(han)接(jie)(jie)工(gong)(gong)藝(yi)得到廣泛應(ying)用,在滿足了生產工(gong)(gong)藝(yi)要求的(de)(de)同時,為今后(hou)復合鋼(gang)管的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)提供了施工(gong)(gong)經驗。

