CN106695079B - 双金属复合管的焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双金属复合管的焊接方法，包括以下步骤：步骤一、焊接坡口处理，对基层焊接面进行机加工，坡口形式为Y形坡口，单边坡口角度β为30°±5°，钝边厚度h为2～4mm；步骤二、预焊，采用TIG或MIG焊接，焊接过程中避免内衬层发生熔化；步骤三、填充焊；步骤四、内衬层焊接，采用小电流TIG焊；步骤五、盖面焊。本发明提高了接头的耐蚀性能，焊接过程简单、方便，焊接效率高，焊接成本低，焊缝中不存在脆硬层，焊缝质量好。

Description

双金属复合管的焊接方法
技术领域
本发明属于焊接工程领域，具体地，涉及一种双金属复合管的焊接方法。
背景技术
双金属复合管是以碳钢或低合金钢为基层，以不锈钢或镍基合金为内衬层，通过特定的成型工艺，结合形成的复合钢管，主要分为机械复合管和冶金复合管。它综合基管的机械性能和内衬管耐蚀合金的防腐性能，近年来广泛应用于石油、化工和电力等行业。现有的双金属复合管焊接由于受其空间结构的限制，均采用的是单侧焊接工艺，即先焊复层，再焊过渡层，最后焊基层的焊接顺序。焊接材料的选择通常有两种方式，一种是采用全不锈钢或镍基焊材，此种选材方式焊缝质量较好且易于保证，但焊接成本很高；另一种是采用多种焊材焊接，由于焊缝多数部分采用碳钢焊材，焊接成本大大降低，但因为采用在高等级材料上堆焊低等级焊材，在焊缝中会产生脆化层，接头的性能降低。同时，由于采用单侧焊接，后续的焊接过程均是对前道焊缝的再热过程，打底层往往会出现过热现象，特别是对于薄壁的双金属复合管，这大大降低了焊缝的耐蚀性能。
发明内容
为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种双金属复合管(包括机械复合管和冶金复合管)的焊接方法，可以解决双金属复合管单侧焊焊接成本高、接头质量低和焊缝耐蚀差等问题。
为实现上述目的，本发明采用下述方案：
双金属复合管的焊接方法，包括以下步骤：
步骤一、焊接坡口处理；
步骤二、预焊；
步骤三、填充焊；
步骤四、内衬层焊接；
步骤五、盖面焊。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：基层采用碳钢和低合金焊材焊接，焊接成本低；基层与内衬层分开焊接，没有过渡层，焊接操作简单，焊接效率高；没有采用在高等级材料上堆焊低等级焊材，不存在脆硬层；内衬层为最后的焊接部位，采用小电流TIG或MIG焊一次焊完，不仅焊接热输入量小，而且避免了后续焊接操作对其造成的过热现象，焊接质量好，耐蚀性能高。
附图说明
图1为双金属复合管的Y型坡口示意图；
图2为双金属复合管焊接工艺示意图；
图中：1、基层，2、内衬层，3、第一焊层，4、第二焊层，5、第三焊层，6、第四焊层，7、第五焊层。
具体实施方式
为了使本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果更加的清晰明确，以下结合附图实施例对本发明进行进一步详述，该双金属复合管的焊接方法，包括以下步骤：
步骤一、焊接坡口处理，其处理过程如下：
101、采用机加工的方式对双金属复合管基层1的焊接面进行坡口加工处理，坡口形式为Y型坡口，单边坡口角度β为30°±5°，钝边厚度h为2～4mm，详见图1；
102、坡口清洗：使用钢丝刷和酒精对坡口及其附近25cm范围内进行打磨和擦洗，防止油污和铁锈对焊缝造成的有害影响；
103、坡口组对：检查坡口加工质量，确保坡口及其附近区域的完好后进行坡口组对，坡口组对间隙为2～5mm；
步骤二、预焊：惰性气体保护下，采用TIG或MIG焊对基层1进行预焊，形成第一焊层3，所用焊材为与基层1同材质或成分相近的焊丝，焊接电流为100～140A，氩气流量为8～12L/min；焊接过程中采用小电流焊接，防止热输入量过大使得内衬层2熔化，从而产生脆硬组织；
步骤三、填充焊：采用手工电弧焊或熔化极气体保护焊(MAG)对基层1进行填充焊，形成第二焊层4和第三焊层5，所采用的焊材为与基层1同材质或成分相近的焊条或焊丝，手工电弧焊电流为75～105A，MAG焊电流为135～170A，气体流量18L～22L/min；
步骤四、内衬层焊接：惰性气体保护下，采用TIG或MIG内焊机对内衬层2进行焊接，形成第四焊层6，所采用的焊材为与内衬层2同材质或高一等级的不锈钢或镍基焊丝，焊接电流为80～110A，氩气流量为8～12L/min；焊接过程中，在保证熔透的前提下尽可能的采用小电流焊接，防止焊接电流过大，导致稀释率变大和有益元素烧损，降低焊缝的耐蚀性能；
步骤五、盖面焊：采用手工电弧焊对基层1进行盖面焊，形成第五焊层7，所采用的焊材与填充焊所采用的焊条相同，焊接电流为80～115A；整个焊接过程详见图2。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种双金属复合管的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、焊接坡口处理；具体处理过程如下：
101、采用机加工的方式对双金属复合管基层的焊接面进行坡口加工处理，坡口形式为Y型坡口，单边坡口角度β为30°±5°，钝边厚度h为2～4mm；
102、坡口清洗：使用钢丝刷和酒精对坡口及其附近25cm范围内进行打磨和擦洗，防止油污和铁锈对焊缝造成的有害影响；
坡口组对：检查坡口加工质量，确保坡口及其附近区域的完好后进行坡口组对，坡口组对间隙为2～5mm；
步骤二、预焊；具体方法如下：惰性气体保护下，采用TIG或MIG焊对基层进行预焊，形成第一焊层，所用焊材为与基层同材质或成分相近的焊丝，焊接电流为100～140A，氩气流量为8～12L/min；焊接过程中采用小电流焊接；
步骤三、填充焊；具体方法如下：采用手工电弧焊或熔化极气体保护焊对基层进行填充焊，形成第二焊层和第三焊层，所采用的焊材为与基层同材质或成分相近的焊条或焊丝，手工电弧焊电流为75～105A，MAG焊电流为135～170A，气体流量18L～22L/min；
步骤四、内衬层焊接；具体方法如下：惰性气体保护下，采用TIG或MIG内焊机对内衬层进行焊接，形成第四焊层，所采用的焊材为与内衬层同材质或高一等级的不锈钢或镍基焊丝，焊接电流为80～110A，氩气流量为8～12L/min；焊接过程中，在保证熔透的前提下尽可能的采用小电流焊接；
步骤五、盖面焊；具体方法如下：采用手工电弧焊对基层进行盖面焊，形成第五焊层，所采用的焊材与填充焊所采用的焊条相同，焊接电流为80～115A。
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