CN108637438A - 一种石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法 - Google Patents

一种石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法，所述焊接方法包括以下步骤：对冶金复合管焊接端进行坡口加工；对坡口进行组对，将与所述内衬层材质相同或相近的定位块置于组对的坡口之间，通过点焊将定位块与组对的坡口连接；对焊接端进行防氧化处理；控制第一焊接材料成分，从冶金复合管的内侧至外侧，对焊接端进行第一层焊接、第二层焊接以及第三层焊接，并在所述第二层焊接结束后将所述定位块移除；控制第二焊接材料成分，对焊接端进行第四层焊接、第五层焊接以及第六层焊接。本发明的焊接方法能够对强度高、塑性好、抗应力腐蚀和抗酸腐蚀性能强的石油天然气输送用冶金复合管进行快速、高效的焊接，工艺简单，操作简便。

Description

一种石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法
技术领域
本发明属于石油天然气管道焊接技术领域，具体来讲，涉及一种石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法。
背景技术
目前，随着能源需求的不断提高，新开发油气田气质条件十分复杂。某国外项目属于典型的“六高”油气田(高产量、高温、高压、高含H2S、高含CO2、高含氯离子)，介质的腐蚀性较强，运行风险较高。在传统的工程设计经验中，对于含H2S、CO2腐蚀性油气田，采、集气管线均采用碳钢钢管加上缓蚀剂方案来解决管道内腐蚀问题。但是该方案具备一定的局限性。虽然碳钢适应性强，一次性投入低，但出现事故概率较大，对于大产量气井风险较大。为提高工程可靠性和全寿命周期经济性，在国际上，与该工程类似项目，目前已基本采用镍元素含量高的耐蚀合金材料作为防腐蚀方案，该方案一次投入高，但为保证工程安全性，同时减少管道全寿命周期内维护费用。
但镍元素含量高的耐蚀合金材料一般为单相奥氏体合金，导热性差，线膨胀系数较大，熔池流动性差。在焊接时容易出现气孔、焊接热裂纹、未熔合、焊接变形、咬边等缺陷。同时，在焊接高温环境下，镍基合金易发生晶间贫铬现象，导致晶间腐蚀发生。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种针对运送含高H2S、CO2等腐蚀性物质的石油天然气管道的焊接方法，焊接合格率可以高达99％及以上。
为了实现上述目的，本发明的提供了一种石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法，所述冶金复合管是由作为基层的碳钢层和作为覆层的内衬层构成，所述内衬层按质量百分比由以下组分组成：碳≤0.01％，镍38％～46％，铬19％～23％，钼2.5％～3.5％，锰≤1.0％，铜1.5％～3.0％，钛0.6％～1.2％，硫≤0.02％，磷≤0.02％，其余是铁以及不可避免的杂质，所述焊接方法可以包括以下步骤：对冶金复合管焊接端进行坡口加工，所述坡口包括V型段、突出段和位于V型段、突出段之间的弧形段，所述V型段位于所述冶金复合管基层，所述曲线段和突出段位于所述冶金复合管内衬层；进行坡口组对，将与所述内衬层材质相同或相近的定位块置于组对的坡口之间，通过点焊将定位块与组对的坡口连接；对焊接端进行防氧化处理；控制第一焊接材料成分，对所述突出段进行焊接，形成第一焊层；利用所述第一焊接材料，在第一焊层表面对所述弧形段进行焊接，形成第二焊层；利用所述第一焊接材料，在第二焊层表面进行焊接，形成第三焊层，所述第三焊层位于所述V型段；控制第二焊接材料成分，在第三焊层表面进行焊接，形成第四焊层、第五焊层和第六焊层，所述第四焊层、第五焊层和第六焊层均位于所述V型段，所述第六焊层的外表面高于所述冶金复合管外表面。
在本发明的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的一个示例性实施例中，所述坡口可以为U型坡口，所述U型坡口的根部半径可以为2.5mm～3.5mm，坡口面角度可以为15°～25°，根部间隙可以为2.5mm～3.5mm，钝边高度可以为1.6mm～2.4mm。
在本发明的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的一个示例性实施例中，所述第一焊接材料的组成成分按质量百分比计可以为：碳0.008％～0.012％，锰0.03％～0.05％，硅0.06％～0.08％，镍63.1％～65.9％，铬20.5％～22.5％，钼8.8％～9.8％，铌3.2％～4.0％，钛0.19％～0.25％，硫小于0.002％，磷小于0.001％，其余是铁。
在本发明的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的一个示例性实施例中，所述形成第一焊层、第二焊层和第三焊层的焊接电流可以为70A～90A，焊接电压可以为9V～12V，焊接速度可以为4.0cm/min～8.0cm/min。
在本发明的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的一个示例性实施例中，所述第二焊接材料的组成成分按质量百分比计可以为：碳0.056％～0.082％，锰0.008％～0.012％，硅0.20％～0.25％，镍66.5％～67.8％，铬19.5％～20.8％，钼8.1％～8.8％，铌3.28％～3.52％，硫小于0.004％，磷小于0.007％，其余是铁。
在本发明的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的一个示例性实施例中，所述形成第四焊层的焊接电流可以为75A～90A，焊接电压可以为20V～27V，焊接速度可以为6.0cm/min～8.0cm/min。
在本发明的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的一个示例性实施例中，所述形成第五焊层和第六焊层的焊接电流可以为70A～100A，焊接电压可以为20V～27V，形成第五焊层的焊接速度可以为6.0cm/min～8.0cm/min，形成第六焊层的焊接速度可以为8.0cm/min～9.5cm/min。
在本发明的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的一个示例性实施例中，所述形成第一焊层、第二焊层以及第三焊层采用脉冲氩弧焊进行焊接，脉冲电流可以为25A～120A，所述形成第四焊层、第五焊层以及第六焊层可以采用焊条电弧焊进行焊接。
在本发明的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的一个示例性实施例中，所述第一焊层厚度可以为1.5mm～1.8mm，所述第一焊层与第二焊层总厚度不大于3mm。
在本发明的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的一个示例性实施例中，所述形成第一、第二、第三、第四、第五以及第六焊层的焊接层间温度小于100℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
(1)本发明的焊接方法结合具有特定成分的冶金复合管，能够对强度高、塑性好、抗应力腐蚀和抗酸腐蚀性能强的冶金复合管进行快速、高效的焊接，工艺简单，操作简便。
(2)本发明的焊接方法通过对焊接材料成分的控制，能够很好的保证焊接接头具有良好的耐腐蚀性能。
(3)本发明的焊接方法结合特定的坡口，可以有效的减少熔合缺陷，有效避免熔化的基层碳钢渗入内衬层焊缝金属中，确保焊缝金属纯度和抗腐蚀性能，提高焊接质量。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1示出了本发明一个示例性实施例的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的坡口示意图。
图2示出了本发明一个示例性实施例的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的坡口组对示意图。
图3示出了本发明一个示例性实施例的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的焊接流程示意图。
具体实施方式
在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本发明的一种石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法。
具体来讲，对于高温、高压、高产、高含硫化氢、高含二氧化碳、高含氯根离子于一体的“六高”油气田，输送管材极易受到硫化物应力开裂、应力腐蚀开裂、氢致开裂等多种机理开裂的腐蚀。经过发明人的研究发现，通过对焊接坡口参数、焊丝成分以及焊接的工艺参数等的设计，可以对本发明的冶金复合管进行高质量、高效率的焊接，能够保证复杂环境下腐蚀介质对输送管道焊缝抗腐蚀性能要求，焊接后的管道可以实现对“六高”石油天然气的安全、有效运输。
图1示出了本发明一个示例性实施例的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的坡口示意图。图2示出了本发明一个示例性实施例的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的坡口组对示意图。图3示出了本发明一个示例性实施例的石油天然气输送用冶金复合管焊接方法的焊接流程示意图。
本发明提供了一种石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法。在本发明的石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法的一个示例性实施例中，所述焊接的冶金复合管是指由作为基层的碳钢层和作为覆层的内衬层构成的冶金复合管。所述内衬层按质量百分比可以由以下组分组成：碳≤0.01％，镍38％～46％，铬19％～23％，钼2.5％～3.5％，锰≤1.0％，铜1.5％～3.0％，钛0.6％～1.2％，硫≤0.02％，磷≤0.02％，其余是铁以及不可避免的杂质。优选的，按质量百分比计，所述内衬层组分可以为碳≤0.0089％，镍40％～45％，铬19％～21％，钼2.9％～3.2％，锰≤0.92％，铜1.8％～2.7％，钛0.68％～1.14％，硫≤0.015％，磷≤0.012％，其余是铁以及不可避免的杂质。在所述内存层组分中，所述镍、铝和钛元素能够形成共格有序的A3B型金属间化合物γ’-[Ni(Al,Ti)]相的强化相。因此，在本发明所焊接的冶金复合管中，所述镍、铝和钛的总的质量分数为38.6％～47.2％，能够使冶金复合管具有更好的高温强度。通过发明人的研究发现，通过控制上述冶金复合管的成分能够使冶金复合管具有优良的抗应力腐蚀、酸腐蚀性能，尤其是能适用于含有高浓度氯化物介质和硫化氢介质的油气输送。
所述冶金复合管中，碳钢层可以为X52NS。当然，本发明的碳钢层不限于此，能够用于一般含硫介质输送，同时满足管道强度、韧性等力学性能要求的碳钢层均可。
针对具有上述成分的内衬层冶金复合管的焊接，所述焊接方法可以包括：
步骤S01，坡口设计与加工。
在本示例中，为了保证焊缝具备良好的抗腐蚀性能，除选择Ni、Cr、Mo、Nb等抗腐蚀合金元素含量较高的焊材外，还需要在焊接时防止基层碳钢中的Fe、C等元素渗入内衬层的焊缝中，降低焊缝金属抗腐蚀性能，因此必须设计合理的坡口形式。为保证冶金复合管环焊缝金属具备优异的抗腐蚀性能，如图1所示，设计的坡口为U型坡口，其中，A表示的是冶金复合管的内衬层，B表示基层，D1表示坡口的V型段，D3表示坡口的突出段，D2表示坡口的弧形段。所述U型坡口的根部半径R可以为2.5mm～3.5mm。优选的，可以为2.7mm～3.3mm，例如，更优选的，可以为3.0mm。坡口面角度β可以为15°～25°，优选的，坡口角度β可以为20°。根部间隙b可以为2.5mm～3.5mm，优选的，根部间隙b可以为3.0mm。钝边高度c可以为1.6mm～2.4mm，优选的，钝边高度c可以为2.0mm。设置上述坡口参数，可以在进行冶金复合管焊接时将基层与内衬层合金分开，控制第一焊接层和第二焊接层的层厚，可以有效的避免熔化的基层碳钢渗入内衬层的焊缝金属中，可以确保焊缝金属的纯度和抗腐蚀性能。
在本示例中，由于等离子下料时只能从外侧碳钢层向内切割，同时等离子切割时飞溅大，会损伤和污染内衬层的耐蚀合金。因此，本发明的冶金复合管的下料和坡口加工方式均采用机械冷加工。
在本示例中，为保证环焊缝焊接质量，在坡口加工完成后，需对坡口面进行外观质量检查。如有必要可采用渗透探伤(PT)进行确认，确保坡口面无分层、裂纹、夹渣等缺陷。
步骤S02，坡口组对并进行焊接端的防氧化处理。
在本示例中，当坡口面存在油污或者其他杂质时，可以采用丙酮或者无水酒精对坡口面进行清洗。
在本示例中，冶金复合管焊接时，焊缝的收缩较大，为了更好的完成组对，如图2所示，在焊接组对时可以使用定位块S1进行组对。所述使用定位块的块数与管道的直径相关，可以是经验值。例如，对于DN200mm以上的管道，优选的，使用定位块的块数可以是4块以上。更优选的，可以为4块。对于DN400mm以上的管道，优选的，使用定位块的块数可以是4块。由于需要考虑焊缝质量问题，所述定位块的成分需要与所述内衬层材质的成分相同或相近。所述定位块与坡口之间采用点焊进行焊接，所述电焊的位置如图2中的S2所示。焊接时的定位焊缝必须低于母材表面(即冶金复合管的外表面)。所述定位块的长度可以是经验值，例如，所述定位块的长度可以为不小于25mm。
在本示例中，本发明的冶金复合管进行焊接时，必须进行内充惰性气体保护(例如，氩气)。为保证焊接质量及充气效率，对于不同的管道直径，内充惰性气体应该采用专用设备。例如，DN300mm及以下可以采用柔性设备，DN350mm及以上可以采用刚性装置。在进行焊接时，同时需要采用高纯惰性气体(例如，氩气)进行正面保护，惰性气体充入以后，可以采用测氧仪对管道内部进行氧含量检测，优选的，氧含量应该不大于200ppm。
步骤S03，对焊接端进行焊接。
由于本发明的内衬层的导热系数小，热膨胀系数大。因此，必须严格控制焊接过程的工艺参数，既要减小热裂纹倾向又要防止变形。并且，为弥补因为焊接过程中内衬层合金元素的烧损，保证焊缝金属具备优异的抗腐蚀性能，同时由于内衬层对焊接热裂纹极其敏感，因此，也必须严格控制焊接材料的化学成分。在本发明中，可以通过控制不同成分的焊接材料对焊接端进行分层焊接，以确保焊缝质量。
在本示例中，如图3所示，从冶金复合管的内侧至外侧，可以利用第一焊接材料分别对冶金复合管进行第一层焊接形成第一焊层1，进行第二层焊接形成第二焊层2以及进行第三层焊接形成第三焊层3。
以上，所述第一焊接材料的化学成分可以为，按质量分数计，碳0.008％～0.012％，锰0.03％～0.05％，硅0.06％～0.08％，镍63.1％～65.9％，铬20.5％～22.5％，钼8.8％～9.8％，铌3.2％～4.0％，钛0.19％～0.25％，硫小于0.002％，磷小于0.001％，其余是铁。优选的，按质量分数计，所述碳0.009％～0.011％，锰0.035％～0.048％，硅0.062％～0.08％，镍63.8％～65.2％，铬20.8％～22.2％，钼8.9％～9.5％，铌3.55％～4.0％，钛0.20％～0.25％，硫小于0.002％，磷小于0.001％，其余是铁。更优选的，按质量分数计，所述碳0.01％，锰0.04％，硅0.07％，镍64.5％，铬21.5％，钼8.5％，铌3.54％，钛0.22％，硫小于0.002％，磷小于0.001％，铁0.4％。
以上，首先对内衬层部分进行焊接，形成第一焊层。所述形成第一焊层的焊接参数可以是在电流为70A～90A，焊接电压为9V～12V，焊接速度为4.0cm/min～8.0cm/min进行焊接。优选的，可以是在电流为72A～86A，焊接电压为10V～11.5V，焊接速度为4.5cm/min～7.2cm/min进行焊接。焊接的方法可以采用氩弧焊进行焊接，例如，可以采用脉冲氩弧焊进行焊接。脉冲氩弧焊的脉冲电流可以为25A～120A，优选的，可以为35A～105A。
在第一层焊接完成后，立即对焊接端进行第二焊接层的焊接，以形成第二焊层。所述形成第二焊层的焊接参数可以是在电流为70A～90A，焊接电压为9V～12V，焊接速度为4.0cm/min～8.0cm/min进行焊接。优选的，可以是在电流为75A～84A，焊接电压为10.5V～11.5V，焊接速度为4.8cm/min～7.2cm/min进行焊接。焊接的方法可以采用氩弧焊进行焊接，例如，可以采用脉冲氩弧焊进行焊接。脉冲氩弧焊的脉冲电流可以为25A～120A，优选的，可以为35A～105A。
在第二焊接层焊接完成后，对第二焊接层外侧表面进行第三层焊接，形成第三焊层。所述形成第三焊层的焊接参数可以是在电流为70A～90A，焊接电压为9V～12V，焊接速度为4.0cm/min～8.0cm/min进行焊接。优选的，可以是在电流为71A～82A，焊接电压为9.5V～11.2V，焊接速度为4.5cm/min～7.8cm/min进行焊接。焊接的方法可以采用氩弧焊进行焊接，例如，可以采用脉冲氩弧焊进行焊接。脉冲氩弧焊的脉冲电流可以为25A～120A，优选的，可以为39A～100A。
以上，对所述第一、第二以及第三焊层进行焊接时，所述焊缝正面以及背面保护的气体可以是高纯氩气。正面保护时，高纯氩气的通入流量可以是5L/min～8L/min，优选的，可以是5.5L/min～7.2L/min。背面保护时，高纯氩气的通入流量可以是5L/min～8L/min，优选的，可以是5.7L/min～6.9L/min。当然，在进行正面和背面保护时，同样可也使用高纯氮气进行保护。采用上述气体流量进行保护可以防止在焊接过程中出现焊缝氧化，同时可以节约气体。
第三焊层完成后，如图3所示，可以利用第二焊接材料对冶金复合管分别进行第四层焊接形成第四焊层4，进行第五层焊接形成第五焊层5以及进行第六层焊接形成第六焊层6。
以上，所述第二焊接材料的化学成分为，按质量分数计，碳0.056％～0.082％，锰0.008％～0.012％，硅0.20％～0.25％，镍66.5％～67.8％，铬19.5％～20.8％，钼8.1％～8.8％，铌3.28％～3.52％，硫小于0.004％，磷小于0.007％，其余是铁。优选的，按质量分数计，所述碳0.06％～0.075％，锰0.009％～0.011％，硅0.021％～0.024％，镍66.62％～67.6％，铬19.8％～20.5％，钼8.3％～8.7％，铌3.35％～3.50％，硫小于0.004％，磷小于0.007％，铁小于0.002％。更优选的，按质量分数计，所述碳0.07％，锰0.01％，硅0.23％，镍67.0％，铬20.0％，钼8.5％，铌3.41％，硫小于0.002％，磷小于0.005％，铁小于0.002％。
利用上述第二焊接材料对焊接端进行第四层焊接。所述第四层焊接是在第三焊层的外表面进行焊接。所述第四层焊接的焊接参数可以是在电流为75A～90A，焊接电压为20V～27V，焊接速度为6.0cm/min～8.0cm/min进行焊接。优选的，可以是在电流为76A～88A，焊接电压为21.5V～25.6V，焊接速度为6.3cm/min～7.8cm/min进行焊接。焊接的方法可以采用焊条电弧焊进行焊接。
第四层焊接完成后，在形成的第四焊层的外表面对焊接端进行第五层焊接。所述第五层焊接的焊接参数可以是焊接电流为70A～100A，焊接电压为20V～27V，进行第五层焊接的焊接速度为6.0cm/min～8.0cm/min。优选的，可以是在电流为78A～88A，焊接电压为22.3V～25.6V，焊接速度为6.3cm/min～7.5cm/min进行焊接。焊接的方法可以采用焊条电弧焊进行焊接。
第五层焊接完成后，对焊接端进行第六层焊接。所述第六层焊接的焊接参数可以是焊接电流为70A～100A，焊接电压为20V～27V，焊接速度为8.0cm/min～9.5cm/min。优选的，可以是在电流为78A～85A，焊接电压为23.8V～25.4V，焊接速度为8.3cm/min～9.1cm/min进行焊接。焊接的方法可以采用焊条电弧焊进行焊接。在第六层焊接完成后，会形成焊缝的余高。优选的，焊缝的余高可以为0.5mm～1.6mm。
以上，为了保证内衬层焊缝金属具备优异抗腐蚀性能，在焊接时，必须严格控制每层厚度，特别是第一焊层和第二焊层厚度。优选的，第一焊层的厚度可以为1.5mm～1.8mm，更优选的，可以为1.6mm～1.75mm，例如。可以为1.72mm。在第二层焊接完成后，第一层焊接厚度和第二层焊接后加在一起的总厚度应该小于3mm，例如，可以为2.4mm。设置该焊接的厚度可以确保基层碳钢不被熔化，减少碳钢中C、Fe、P、S渗入第一层焊缝金属中。
在本示例中，为保证焊缝金属抗腐蚀性能，特别是第一焊层金属，冶金复合管焊接必须严格控制层、道间温度，控制层、道间的温度在100℃以下。优选的，可以控制在95℃以下，例如，控制在80℃。在焊接过程中，应该严禁采用水冷却，如在室内焊接可采用空调降温，确保焊接层、道间温度迅速下降至规定值，但又避免焊缝金属产生有害相，确保焊接质量。
步骤S04，焊缝的检测及维护。
在焊缝焊接完成后，可以使用本领域常规技术方法对焊缝进行是否存在缺陷的技术检测。
例如，对于焊缝存在气孔的缺陷，解决的方法可以以下中一种或几种组合：1、焊前清洁、清除坡口及其附近的杂质、污物。2、户外施工安装防风棚。3、采用合格纯度的保护气体和保护气体流量，严格执行焊接工艺规程要求。4、焊条烘烤温度不够，焊条应在250℃～300℃下，保温1.5小时～2.5小时。
对于咬边缺陷，解决的方法可以是以下中一种或几种组合：1、增加两侧停留时间。2、适当增加坡口角度。3、调整第一层焊接接头位置，按照钟表顺时针方向，尽量避免6点钟、12点钟位置接头，调整到4点(或5点)、11点(1点)位置进行接头。
对于夹钨存在的缺陷，解决的方法可以是以下中一种或几种组合：1、将电极磨成锥形，30°～60°的斜角，顶端留出1.2mm～1.8mm直径的平头。2、焊接时焊枪角度应适宜摆动，增大钨极角度。
对于出现热裂纹的缺陷，解决的方法可以是以下中的一种或几种组合：1、控制焊接层间温度，不易过高。2、对焊前清洁彻底，必须严格控制S、P等有害元素的含量。3、调整焊接运弧方式，不应做大幅度的横向摆动，尽量直线运动。4、采用多道焊，每层焊道的接头应错开。
对于应力腐蚀的缺陷，解决的方法可以是以下中的一种或几种组合：1、不强制组对，采用自然接口，避免应力过多存在。2、严格执行焊接规程要求，不采用大规范，保持适当焊接速度。
综上所述，本发明的焊接方法针对具有特定成分的冶金复合管，能够对强度高、塑性好、抗应力腐蚀和酸腐蚀性能强的冶金复合管进行快速、高效的焊接，工艺简单，操作简便。能够很好的保证焊接接头具有良好的耐腐蚀性能，确保焊缝金属纯度和抗腐蚀性能，提高焊接质量。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法，其特征在于，所述冶金复合管是由作为基层的碳钢层和作为覆层的内衬层构成，所述内衬层按质量百分比由以下组分组成：碳≤0.01％，镍38％～46％，铬19％～23％，钼2.5％～3.5％，锰≤1.0％，铜1.5％～3.0％，钛0.6％～1.2％，硫≤0.02％，磷≤0.02％，其余是铁以及不可避免的杂质，所述焊接方法包括以下步骤：
对冶金复合管焊接端进行坡口加工，所述坡口包括V型段、突出段和位于V型段、突出段之间的弧形段，所述V型段位于所述冶金复合管基层，所述曲线段和突出段位于所述冶金复合管内衬层；
进行坡口组对，将与所述内衬层材质相同或相近的定位块置于组对的坡口之间，通过点焊将定位块与组对的坡口连接；
对焊接端进行防氧化处理；
控制第一焊接材料成分，对所述突出段进行焊接，形成第一焊层；
利用所述第一焊接材料，在第一焊层表面对所述弧形段进行焊接，形成第二焊层；
利用所述第一焊接材料，在第二焊层表面进行焊接，形成第三焊层，所述第三焊层位于所述V型段；
控制第二焊接材料成分，在第三焊层表面进行焊接，形成第四焊层、第五焊层和第六焊层，所述第四焊层、第五焊层和第六焊层均位于所述V型段，所述第六焊层的外表面高于所述冶金复合管外表面。
2.根据权利要求1所述的石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法，其特征在于，所述坡口为U型坡口，所述U型坡口的根部半径为2.5mm～3.5mm，坡口面角度为15°～25°，根部间隙为2.5mm～3.5mm，钝边高度为1.6mm～2.4mm。
3.根据权利要求1所述的石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法，其特征在于，所述第一焊接材料的组成成分按质量百分比计：碳0.008％～0.012％，锰0.03％～0.05％，硅0.06％～0.08％，镍63.1％～65.9％，铬20.5％～22.5％，钼8.8％～9.8％，铌3.2％～4.0％，钛0.19％～0.25％，硫小于0.002％，磷小于0.001％，其余是铁。
4.根据权利要求1所述的石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法，其特征在于，所述形成第一焊层、第二焊层和第三焊层的焊接电流为70A～90A，焊接电压为9V～12V，焊接速度为4.0cm/min～8.0cm/min。
5.根据权利要求1所述的石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法，其特征在于，所述第二焊接材料的组成成分按质量百分比计：碳0.056％～0.082％，锰0.008％～0.012％，硅0.20％～0.25％，镍66.5％～67.8％，铬19.5％～20.8％，钼8.1％～8.8％，铌3.28％～3.52％，硫小于0.004％，磷小于0.007％，其余是铁。
6.根据权利要求1所述的石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法，其特征在于，所述形成第四焊层的焊接电流为75A～90A，焊接电压为20V～27V，焊接速度为6.0cm/min～8.0cm/min。
7.根据权利要求1所述的石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法，其特征在于，所述形成第五焊层和第六焊层的焊接电流为70A～100A，焊接电压为20V～27V，形成第五焊层的焊接速度为6.0cm/min～8.0cm/min，形成第六焊层的焊接速度为8.0cm/min～9.5cm/min。
8.根据权利要求1所述的石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法，其特征在于，所述形成第一焊层、第二焊层以及第三焊层采用脉冲氩弧焊进行焊接，脉冲电流为25A～120A，所述形成第四焊层、第五焊层以及第六焊层采用焊条电弧焊进行焊接。
9.根据权利要求1所述的石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法，其特征在于，所述第一焊层厚度为1.5mm～1.8mm，所述第一焊层与第二焊层总厚度不大于3mm。
10.根据权利要求1所述的石油天然气输送用冶金复合管的焊接方法，其特征在于，所述形成第一、第二、第三、第四、第五以及第六焊层的焊接层间温度小于100℃。
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