內襯不銹鋼復合鋼管(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(yi)、內襯不銹鋼(gang)復合鋼(gang)管的(de)焊接工藝


  內襯(chen)不(bu)銹鋼復合管的基管壁厚(hou)為(wei)7mm,襯(chen)管壁厚(hou)1.5mm。坡口(kou)形(xing)式為(wei)60°V形(xing),為(wei)了保證打底焊能焊透,坡口(kou)間隙(xi)為(wei)2.5~3mm,如圖5-30所示。


圖 30.jpg


  封焊層(ceng)焊接方(fang)法(fa):內襯(chen)不銹鋼復(fu)合鋼管(guan)的復(fu)合層(ceng)和基層(ceng)之間沒有熔焊在一(yi)起,所以(yi)在組(zu)對焊接前圖5-30 坡(po)口設計示(shi)意圖必須(xu)進行封焊。焊接方(fang)法(fa)為(wei)手工(gong)鎢(wu)極氬弧焊(GTAW),采用(yong)的鈰鎢(wu)電極,直徑(jing)(jing)為(wei)2.5mm,噴嘴(zui)直徑(jing)(jing)為(wei)10mm。


  內襯不銹鋼(gang)復合鋼(gang)管打底層(ceng)的焊(han)接方法與封焊(han)層(ceng)一(yi)樣,即(ji)采用手工鎢極氬弧焊(han),選用THT-309LSi(H03Cr24Ni13Si1)焊(han)絲(si),其熔(rong)敷金屬的化學成分(fen)與304鋼(gang)最為接近。


  內(nei)襯不銹鋼(gang)(gang)復合(he)鋼(gang)(gang)管過渡(du)層的(de)熔敷金屬(shu)成(cheng)分復雜,為了使金屬(shu)成(cheng)分的(de)梯(ti)度不至于過大,選用焊(han)條電弧焊(han)(SMAW)的(de)焊(han)接(jie)方法。過渡(du)層焊(han)接(jie)的(de)焊(han)條宜選擇(ze)工藝(yi)性能較(jiao)好的(de)酸(suan)性焊(han)條E4303,直徑(jing)為2.5mm。


  內襯不銹鋼復合(he)鋼管基層為Q235B,因(yin)此采用(yong)焊(han)條(tiao)電弧焊(han)的焊(han)接(jie)方(fang)法。焊(han)條(tiao)選(xuan)擇直徑3.2mm的THA302最為合(he)適,既可以保(bao)證焊(han)縫金屬的強度,還可以保(bao)證其塑韌性。


  根據焊(han)接方(fang)法和焊(han)材的選擇原則(ze)及(ji)現(xian)場實際,采用的焊(han)接參數見表(biao)5-59。


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  注:在12、9、3點(dian)鐘處進行定位焊(han)定位,焊(han)縫(feng)長度(du)5mm,采用焊(han)條電(dian)弧焊(han)。



二、內襯不銹鋼(gang)復合鋼(gang)管的焊接(jie)施工方法


 1. 焊前準備 


   待焊(han)金屬要擦洗干凈,直至(zhi)露出金屬光澤。焊(han)接前要對(dui)內(nei)襯不銹鋼復合鋼管的(de)(de)基層和復合層進行預(yu)熱(re)(re),預(yu)熱(re)(re)宜(yi)采(cai)用電加熱(re)(re)方(fang)法,以對(dui)口中心線(xian)為基準,兩側(ce)各不小(xiao)于(yu)管壁總厚度的(de)(de)3倍,且不小(xiao)于(yu)50mm,并防止過(guo)熱(re)(re)。


 2. 焊接過程 


   內襯不銹(xiu)鋼復合鋼管(guan)的焊接順(shun)序為先(xian)焊復合層(ceng),后焊基層(ceng),如圖5-30所示。


  技術措施如下:


    a. 管子對焊組對時,其內壁應齊平,內壁錯(cuo)邊(bian)量(liang)不宜超過管壁厚度的10%。


    b. 焊(han)(han)接時,應盡量采用(yong)多層焊(han)(han),各焊(han)(han)層焊(han)(han)道的(de)接頭(tou)應盡量錯開。


    c. 定位(wei)焊(han)時(shi),管內必須充氬(ya),以保證定位(wei)焊(han)焊(han)縫質量;打底焊(han)時(shi),仰焊(han)位(wei)置(zhi)采用(yong)內填絲(si),立焊(han)、平焊(han)位(wei)置(zhi)采用(yong)外填絲(si)法(fa)進行焊(han)接。


    d. 禁(jin)止(zhi)在(zai)非焊(han)(han)(han)接部(bu)位引(yin)弧(hu)(hu),接弧(hu)(hu)處應保證焊(han)(han)(han)透和熔合(he),熄弧(hu)(hu)時(shi)應填滿弧(hu)(hu)坑,焊(han)(han)(han)接即將(jiang)結束(shu)時(shi),應減小氬氣流量,防止(zhi)氣壓過(guo)大使焊(han)(han)(han)縫產(chan)生凹陷。


    e. 焊(han)(han)絲不能與鎢極接(jie)觸,防止產生夾鎢,焊(han)(han)絲端(duan)部不得(de)退出保護區,防止焊(han)(han)絲氧化。


   f. 道間溫度控制(zhi)在150℃以(yi)下(xia)(xia),施工(gong)中采用焊(han)縫(feng)兩側水(shui)冷的冷卻方法,使(shi)焊(han)縫(feng)盡快降低到150℃以(yi)下(xia)(xia)。


    g. 每(mei)層(ceng)焊(han)道結束后(hou)要清除焊(han)渣、飛濺等污物,清理干(gan)凈后(hou)才(cai)允許焊(han)接下層(ceng)焊(han)道。


 3. 焊后(hou)清潔和焊后(hou)處理 


   焊(han)(han)(han)后應(ying)仔細清理(li)(li)焊(han)(han)(han)件表(biao)面一切(qie)雜(za)物,清理(li)(li)完畢,并在基材(cai)焊(han)(han)(han)縫附近的明顯部位打上焊(han)(han)(han)工印記,以便檢查。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)后,為改善焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的組織(zhi)和性能或消(xiao)除殘余應(ying)力,焊(han)(han)(han)后處(chu)理(li)(li)需按(an)設計要求進行。局部熱處(chu)理(li)(li)時,宜采用電加(jia)熱法。基層的焊(han)(han)(han)后處(chu)理(li)(li)應(ying)按(an)基層材(cai)質要求選(xuan)擇熱處(chu)理(li)(li)溫度,其他參數按(an)不銹(xiu)鋼內襯管(guan)總厚度進行計算。


   采(cai)用GTAW+SMAW的焊接(jie)方(fang)法及合(he)理的焊接(jie)參數,可獲(huo)得高質(zhi)量的焊接(jie)接(jie)頭。焊后X射(she)線檢測一次合(he)格率在97.6%以上。在此化肥廠改擴(kuo)建工(gong)程中,文(wen)中所闡述的內襯不銹鋼復合(he)鋼管(guan)(guan)焊接(jie)工(gong)藝得到廣泛應用,在滿(man)足了生產工(gong)藝要求的同時(shi),為今后復合(he)鋼管(guan)(guan)的焊接(jie)提供(gong)了施(shi)工(gong)經驗(yan)。




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