內襯不(bu)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(yi)、內襯不銹(xiu)鋼復合鋼管的焊接工藝


  內(nei)襯不銹(xiu)鋼(gang)復合(he)管(guan)的基管(guan)壁(bi)厚(hou)為(wei)(wei)7mm,襯管(guan)壁(bi)厚(hou)1.5mm。坡(po)口形(xing)式為(wei)(wei)60°V形(xing),為(wei)(wei)了保證打底(di)焊能焊透,坡(po)口間(jian)隙為(wei)(wei)2.5~3mm,如圖5-30所示。


圖 30.jpg


  封焊(han)(han)(han)層焊(han)(han)(han)接方法:內襯(chen)不銹鋼復合(he)鋼管(guan)的復合(he)層和基層之間(jian)沒有熔(rong)焊(han)(han)(han)在(zai)一起,所以(yi)在(zai)組對焊(han)(han)(han)接前圖5-30 坡口設計示意圖必須進行封焊(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)接方法為手工(gong)鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)(han)(GTAW),采用的鈰鎢電極(ji),直(zhi)徑(jing)為2.5mm,噴嘴直(zhi)徑(jing)為10mm。


  內(nei)襯不(bu)銹鋼(gang)復合(he)鋼(gang)管(guan)打底層(ceng)的焊(han)接(jie)方法(fa)與封焊(han)層(ceng)一樣,即(ji)采用手(shou)工鎢極氬弧焊(han),選用THT-309LSi(H03Cr24Ni13Si1)焊(han)絲(si),其(qi)熔敷金屬的化學(xue)成分與304鋼(gang)最為接(jie)近。


  內襯不銹(xiu)鋼復合(he)鋼管過(guo)渡層的(de)(de)熔敷金屬(shu)(shu)成(cheng)(cheng)分復雜(za),為了使(shi)金屬(shu)(shu)成(cheng)(cheng)分的(de)(de)梯度不至于過(guo)大,選用焊(han)條電弧焊(han)(SMAW)的(de)(de)焊(han)接方法。過(guo)渡層焊(han)接的(de)(de)焊(han)條宜選擇工藝性能較好的(de)(de)酸性焊(han)條E4303,直徑(jing)為2.5mm。


  內襯不銹鋼復(fu)合鋼管基(ji)層為(wei)Q235B,因此采用焊(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)的焊(han)(han)接(jie)方法。焊(han)(han)條選(xuan)擇直徑3.2mm的THA302最為(wei)合適(shi),既(ji)可以保證焊(han)(han)縫金屬(shu)的強度,還可以保證其塑韌性。


  根據(ju)焊(han)接方法和焊(han)材的選擇原則(ze)及現場實(shi)際,采用的焊(han)接參數見表5-59。


59.jpg


  注(zhu):在(zai)12、9、3點鐘(zhong)處進行定位焊(han)定位,焊(han)縫長度5mm,采用焊(han)條(tiao)電弧焊(han)。



二、內襯不銹鋼復合鋼管(guan)的焊接施工方(fang)法


 1. 焊前(qian)準備 


   待焊(han)金屬要擦洗干凈(jing),直至露出金屬光澤。焊(han)接(jie)前(qian)要對內襯不銹鋼復(fu)合鋼管的(de)基層和復(fu)合層進行(xing)預熱(re)(re)(re),預熱(re)(re)(re)宜采用電加(jia)熱(re)(re)(re)方法,以(yi)對口中心線為(wei)基準(zhun),兩側各不小(xiao)于管壁總(zong)厚度的(de)3倍,且不小(xiao)于50mm,并防止過熱(re)(re)(re)。


 2. 焊(han)接過(guo)程 


   內襯(chen)不銹鋼(gang)復合(he)鋼(gang)管的焊(han)接順序(xu)為先焊(han)復合(he)層,后(hou)焊(han)基層,如圖(tu)5-30所(suo)示(shi)。


  技術措施如下:


    a. 管子(zi)對焊組對時,其內壁應齊平,內壁錯邊(bian)量不宜超過管壁厚(hou)度的10%。


    b. 焊(han)接(jie)時,應盡量采用多層(ceng)焊(han),各焊(han)層(ceng)焊(han)道(dao)的接(jie)頭應盡量錯開。


    c. 定(ding)位(wei)(wei)焊(han)(han)時,管內必須(xu)充氬,以保證定(ding)位(wei)(wei)焊(han)(han)焊(han)(han)縫質量;打底(di)焊(han)(han)時,仰焊(han)(han)位(wei)(wei)置(zhi)采用內填絲,立焊(han)(han)、平焊(han)(han)位(wei)(wei)置(zhi)采用外填絲法進行焊(han)(han)接(jie)。


    d. 禁(jin)止(zhi)在非焊(han)(han)(han)接部位引弧,接弧處應保證焊(han)(han)(han)透(tou)和熔合,熄弧時應填滿弧坑,焊(han)(han)(han)接即將結束時,應減小氬氣(qi)流量(liang),防止(zhi)氣(qi)壓(ya)過(guo)大使焊(han)(han)(han)縫產生凹陷。


    e. 焊絲不能(neng)與鎢(wu)極接觸,防止(zhi)產生夾鎢(wu),焊絲端部不得退出保護區,防止(zhi)焊絲氧化。


   f. 道間溫度控制(zhi)在(zai)150℃以下(xia),施工中(zhong)采用(yong)焊縫(feng)兩側水(shui)冷的(de)冷卻方法(fa),使(shi)焊縫(feng)盡快降低(di)到150℃以下(xia)。


    g. 每層焊道結束后要清除焊渣、飛濺等(deng)污物(wu),清理(li)干凈后才允許焊接下(xia)層焊道。


 3. 焊后清潔(jie)和焊后處理 


   焊(han)(han)(han)后(hou)(hou)應仔(zi)細清(qing)理(li)(li)(li)焊(han)(han)(han)件表面一切雜物,清(qing)理(li)(li)(li)完(wan)畢,并在基材(cai)焊(han)(han)(han)縫(feng)附近(jin)的(de)明顯部(bu)位打(da)上(shang)焊(han)(han)(han)工印記,以(yi)便檢(jian)查。焊(han)(han)(han)接后(hou)(hou),為改善焊(han)(han)(han)接接頭的(de)組織和性(xing)能或(huo)消除(chu)殘余應力,焊(han)(han)(han)后(hou)(hou)處(chu)理(li)(li)(li)需按設計(ji)要(yao)求進行。局部(bu)熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)時,宜(yi)采用電加熱(re)法。基層的(de)焊(han)(han)(han)后(hou)(hou)處(chu)理(li)(li)(li)應按基層材(cai)質要(yao)求選(xuan)擇熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)溫度,其他參數按不銹鋼內襯管總厚度進行計(ji)算(suan)。


   采用GTAW+SMAW的(de)焊(han)(han)接方法及合理的(de)焊(han)(han)接參數(shu),可獲得(de)(de)高(gao)質量(liang)的(de)焊(han)(han)接接頭(tou)。焊(han)(han)后X射線檢測一次合格(ge)率在97.6%以上。在此化肥廠改(gai)擴建工程中,文中所闡述的(de)內襯不銹鋼復(fu)合鋼管焊(han)(han)接工藝得(de)(de)到廣泛應用,在滿(man)足(zu)了(le)生產工藝要(yao)求(qiu)的(de)同時,為今后復(fu)合鋼管的(de)焊(han)(han)接提供(gong)了(le)施(shi)工經驗。




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