CN111659980A - 一种镍基高耐蚀复合钢管焊接方法 - Google Patents

一种镍基高耐蚀复合钢管焊接方法 Download PDF

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吴君明
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Abstract

本发明公开一种镍基高耐蚀复合钢管焊接方法，通过合理的坡口设计，采用基层定位焊+双面SAW焊或双面SMAW焊+覆层TIG焊对N08825/L450MS复合钢管进行焊接，提高了焊接效率，在保证焊接接头力学性能与母材相匹配、保证焊接接头强韧性的同时，满足焊接接头的耐腐蚀性能的要求，同时能提高工作效率。经测试，采用本发明的焊接方法，焊接接头各项力学性能均能满足标准要求。对复合管焊接接头进行晶间腐蚀、点蚀以及HIC腐蚀试验，晶间腐蚀和点蚀腐蚀速率均满足标准要求，HIC试验未见裂纹。

Description

一种镍基高耐蚀复合钢管焊接方法
技术领域
本发明属于钢铁材料焊接技术领域，具体涉及一种镍基高耐蚀复合钢管焊接方法。
背景技术
在N08825/L450MS管线复合板的使用过程中，环缝焊接成为关键控制工序，为了保证复合 钢板的综合性能，需要对基层和覆层分别焊接，并保证性能。在基层焊缝和覆层焊缝之间， 还需要有过渡层的焊缝金属。过渡层的焊接是为了补偿因为稀释所引起的合金元素的降低， 使覆层的焊缝金属仍保持有N08825钢的成分，以保证其耐腐蚀性。因此，过渡层的焊接材料 的选用、焊接工艺的实施将对N08825钢覆层的成分、组织及性能产生显著的影响，基层与覆 层之间的过渡层焊接是N08825钢复合板焊接的关键问题。此外，环缝采用埋弧焊和手工电弧 焊，不同焊接方法使得焊接材料和焊接工艺的选择具有了复杂性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于高耐蚀N08825/L450MS管线复合管线的焊接方法，在 保证焊接接头力学性能与母材相匹配，保证焊接接头强韧性的同时，满足焊接接头的耐腐蚀 性能的要求，同时能提高工作效率。
本发明具体采用如下技术方案：
一种高耐蚀N08825/L450MS复合钢管焊接方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤(1)、开X型坡口，覆层侧坡口边缘设置倾斜角形成过渡台阶，所述倾斜角深度≥3 mm，所述倾斜角深入碳钢基层1.0～1.5mm形成过渡层；
步骤(2)、基层定位预焊；
步骤(3)、采用手工电弧焊或埋弧自动焊进行基层双面焊接；
步骤(4)、采用TIG焊焊接过渡层和覆层。
本发明通过合理的坡口设计，采用基层定位焊+双面SAW焊或双面SMAW焊+覆层TIG焊 对N08825/L450MS复合钢管进行焊接，提高了焊接效率，在保证焊接接头力学性能与母材相 匹配、保证焊接接头强韧性的同时，满足焊接接头的耐腐蚀性能的要求，同时能提高工作效 率。经测试，采用本发明的焊接方法，焊接接头各项力学性能均能满足标准要求。对复合管 焊接接头进行晶间腐蚀、点蚀以及HIC腐蚀试验，晶间腐蚀和点蚀腐蚀速率均满足标准要求， HIC试验未见裂纹。
附图说明
图1为坡口和焊接方法示意图；
图2为实施例1腐蚀试验结果图；
图3为实施例2腐蚀试验结果图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案做进一步详细说明。
一种高耐蚀N08825/L450MS复合钢管焊接方法，包括如下步骤：
(1)开X型坡口，覆层侧坡口边缘设置倾斜角形成过渡台阶。由于液态镍基N08825合 金流动性较差，黏性较好，故在焊接坡口边缘设置倾斜角。如图1所示，覆层侧坡口深度H大于等于3mm，再向碳钢基层深入h为1.0～1.5mm，宽度a约18mm。由于过渡台阶的设置 可避免先焊的基层焊缝连接到覆层，在过渡台阶区域进行过渡层焊接，可有效避免基层碳钢 对耐蚀合金的稀释。
(2)基层定位预焊；
(3)采用SAW焊或SMAW焊进行基层双面焊接；
(4)采用TIG焊焊接覆层。
焊接材料选用：过渡层采用焊丝ERNiCrMo-3，该焊丝与覆层N08825相比有较高Ni含 量，能很好解决碳钢对镍基合金的稀释影响。
TIG焊保护气体为高纯Ar。埋弧焊完成之后对焊缝进行打磨清理，再进行TIG焊。TIG焊 分3层，分别为打底、填充、盖面。
实施例1
采用本发明焊接方法，先进行L450MS钢的定位预焊，再用手工焊依次进行L450MS钢的双 面焊接(内焊和外焊)，最后对过渡层金属和覆层金属进行非熔化极惰性气体钨极保护焊 (TIG)。
手工焊接的焊接工艺参数如下：
表1 SMAW焊接工艺参数
Figure BDA0002432985440000021
表2 SAW焊接工艺参数
Figure BDA0002432985440000031
性能检测结果如下：
表3 SMAW焊接接头拉伸试验结果
Figure BDA0002432985440000032
两种方法的焊接试验拉伸试验断裂位置均在母材，标准要求：Rm 535-760MPa焊接接头 强度不低于母材，焊接接头的强度合格。
表4 SMAW焊接接头冲击试验结果
Figure BDA0002432985440000033
焊接接头硬度
Figure BDA0002432985440000034
硬度标准要求≤250，从实验结果看出：基层、覆层及焊缝热影响区最高硬度符合标准要 求。
SMAW基层焊接覆层点蚀试验
试样制备：试样大小为长×宽×厚＝50×25×(～3)mm。样品表面利用砂纸打磨到120#，去除 表面氧化物。
试验溶液：将100g氯化铁(FeCl3·6H2O)溶于900mL去离子水(质量比约6％)中，实际取用600ml。
试验时间：72h。
试验温度：22℃。
表5腐蚀试样原始数据
Figure BDA0002432985440000041
将腐蚀后的试样放在25倍显微镜下观察，如图2所示，试样经72小时腐蚀后，表面未 发现点蚀坑。腐蚀速率最大约为0.7g/m2(见表5)，小于技术协议上要求的4g/m2。
实施例2
采用本发明焊接方法，先进行L450MS钢的定位预焊，再用埋弧自动焊依次进行L450MS钢 的双面焊接，最后对过渡层金属和覆层金属进行非熔化极惰性气体钨极保护焊(TIG)。
焊接接头拉伸
表6 SAW焊接接头拉伸试验结果
试样编号 试样尺寸/mm Rm/MPa 断裂部位
NG 19×25×360 607 母材
NG 19×25×360 600 母材
BJ 19×25×360 610 母材
钢板焊接接头各部位冲击试验结果见表7。
表7 SAW焊接接头冲击试验结果
Figure BDA0002432985440000042
技术要求为焊缝、HAZ单值≥38J,平均值≥45J。从结果看出焊缝、HAZ的冲击韧性可以 满足要求。
焊接接头硬度
Figure BDA0002432985440000051
腐蚀试验结果
试样制备：试样大小为长×宽×厚＝50×25×～3mm。样品表面利用砂纸打磨到120#，去除 表面氧化物。
试验溶液：将100g氯化铁(FeCl3·6H2O)溶于900mL去离子水(质量比约6％)中，实际取用600ml。
试验时间：72h。
试验温度：22℃。
表8腐蚀试样原始数据
Figure BDA0002432985440000052
将腐蚀后的试样放在25倍显微镜下观察，如图3所示。由图可知，试样经72小时腐蚀 后，表面未发现点蚀坑。腐蚀速率结果如表8所示，腐蚀前后试样重量未发生变化，腐蚀速 率为0mm/a。

Claims (7)

1.一种高耐蚀N08825/L450MS复合钢管焊接方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤(1)、开X型坡口，覆层侧坡口边缘设置倾斜角形成过渡台阶，所述倾斜角深度≥3mm，所述倾斜角深入碳钢基层1.0～1.5mm形成过渡层；
步骤(2)、基层定位预焊；
步骤(3)、采用手工电弧焊或埋弧自动焊进行基层双面焊接；
步骤(4)、采用TIG焊焊接过渡层和覆层。
2.如权利要求1所述的高耐蚀N08825/L450MS复合钢管焊接方法，其特征在于过渡层焊丝采用ERNiCrMo-3。
3.如权利要求1所述的高耐蚀N08825/L450MS复合钢管焊接方法，其特征在于TIG焊保护气体采用高纯Ar。
4.如权利要求1所述的高耐蚀N08825/L450MS复合钢管焊接方法，其特征在于TIG焊分3层，分别为打底、填充、盖面。
5.如权利要求1所述的高耐蚀N08825/L450MS复合钢管焊接方法，其特征在于基层双面焊接完成之后对焊缝进行打磨清理，再进行TIG焊。
6.如权利要求1所述的高耐蚀N08825/L450MS复合钢管焊接方法，其特征在于手工电弧焊工艺如下：焊接材料GEL-SHA57，焊接电流160-175A，电弧电压20-22V，焊接速度13-20cm.min-1，线能量9.6-17.8KJ/cm。
7.如权利要求1所述的高耐蚀N08825/L450MS复合钢管焊接方法，其特征在于埋弧自动焊工艺如下：焊接材料CHW-SHA，焊接电流580-600A，电弧电压29-32V，焊接速度60cm.min-1，线能量17-19KJ/cm。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113145978A (zh) * 2021-04-16 2021-07-23 鞍钢股份有限公司 一种钛钢复合板中间过渡焊接方法
CN114247965A (zh) * 2020-09-21 2022-03-29 江苏利柏特股份有限公司 模块化生产中哈氏合金复合材料焊接及热处理工艺方法
CN114309897A (zh) * 2021-12-29 2022-04-12 哈尔滨威尔焊接有限责任公司 复合钢管纵缝焊接方法及采用带极堆焊焊接复合钢管纵缝的方法
CN114682892A (zh) * 2020-12-28 2022-07-01 无锡苏嘉法斯特汽车零配件有限公司 一种汽车传动轴用焊接钢管制造方法
CN114939708A (zh) * 2022-03-09 2022-08-26 南京钢铁股份有限公司 一种船用2205不锈钢复合板的氩弧焊焊接方法
CN116329828A (zh) * 2023-05-25 2023-06-27 南京斯迈柯特种金属装备股份有限公司 一种压力容器对接坡口结构、焊接装置及焊接方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004306084A (ja) * 2003-04-07 2004-11-04 Nippon Steel Corp レーザ溶接とア−ク溶接の複合溶接方法
JP2007283363A (ja) * 2006-04-17 2007-11-01 Nippon Steel Corp Ｕｏｅ鋼管の製造方法
CN104801826A (zh) * 2015-03-24 2015-07-29 中国海洋石油总公司 双金属复合管双面焊接的工艺方法
CN106624286A (zh) * 2017-02-16 2017-05-10 中国石油天然气集团公司 一种大壁厚镍基合金/碳钢层状结构复合管的制造方法
CN108526662A (zh) * 2018-06-27 2018-09-14 中国化学工程第三建设有限公司 一种大口径镍基复合管x坡口免背面充氩焊接方法
CN108705200A (zh) * 2018-06-07 2018-10-26 中国石油天然气集团有限公司 一种不锈钢内衬复合板的焊接方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004306084A (ja) * 2003-04-07 2004-11-04 Nippon Steel Corp レーザ溶接とア−ク溶接の複合溶接方法
JP2007283363A (ja) * 2006-04-17 2007-11-01 Nippon Steel Corp Ｕｏｅ鋼管の製造方法
CN104801826A (zh) * 2015-03-24 2015-07-29 中国海洋石油总公司 双金属复合管双面焊接的工艺方法
CN106624286A (zh) * 2017-02-16 2017-05-10 中国石油天然气集团公司 一种大壁厚镍基合金/碳钢层状结构复合管的制造方法
CN108705200A (zh) * 2018-06-07 2018-10-26 中国石油天然气集团有限公司 一种不锈钢内衬复合板的焊接方法
CN108526662A (zh) * 2018-06-27 2018-09-14 中国化学工程第三建设有限公司 一种大口径镍基复合管x坡口免背面充氩焊接方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114247965A (zh) * 2020-09-21 2022-03-29 江苏利柏特股份有限公司 模块化生产中哈氏合金复合材料焊接及热处理工艺方法
CN114682892A (zh) * 2020-12-28 2022-07-01 无锡苏嘉法斯特汽车零配件有限公司 一种汽车传动轴用焊接钢管制造方法
CN113145978A (zh) * 2021-04-16 2021-07-23 鞍钢股份有限公司 一种钛钢复合板中间过渡焊接方法
CN114309897A (zh) * 2021-12-29 2022-04-12 哈尔滨威尔焊接有限责任公司 复合钢管纵缝焊接方法及采用带极堆焊焊接复合钢管纵缝的方法
CN114939708A (zh) * 2022-03-09 2022-08-26 南京钢铁股份有限公司 一种船用2205不锈钢复合板的氩弧焊焊接方法
CN116329828A (zh) * 2023-05-25 2023-06-27 南京斯迈柯特种金属装备股份有限公司 一种压力容器对接坡口结构、焊接装置及焊接方法
CN116329828B (zh) * 2023-05-25 2024-02-06 南京斯迈柯特种金属装备股份有限公司 一种压力容器对接坡口结构、焊接装置及焊接方法

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