內襯不銹鋼(gang)復合(he)鋼(gang)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、內襯不銹鋼復(fu)合鋼管的焊接工藝
內襯不銹鋼復合管的基管壁厚為(wei)7mm,襯管壁厚1.5mm。坡口形(xing)式為(wei)60°V形(xing),為(wei)了保證(zheng)打(da)底焊能焊透,坡口間隙為(wei)2.5~3mm,如圖5-30所示。
封焊(han)層(ceng)焊(han)接(jie)方法(fa):內襯不銹鋼(gang)復(fu)合鋼(gang)管的復(fu)合層(ceng)和(he)基層(ceng)之(zhi)間(jian)沒有熔焊(han)在(zai)一起,所以(yi)在(zai)組對焊(han)接(jie)前圖5-30 坡(po)口設(she)計(ji)示意圖必須進(jin)行封焊(han)。焊(han)接(jie)方法(fa)為(wei)手(shou)工鎢(wu)極氬弧焊(han)(GTAW),采用的鈰鎢(wu)電極,直徑(jing)(jing)為(wei)2.5mm,噴嘴直徑(jing)(jing)為(wei)10mm。
內襯不銹鋼(gang)(gang)復合(he)鋼(gang)(gang)管打底(di)層(ceng)的(de)焊接(jie)方法與封(feng)焊層(ceng)一樣,即采用手(shou)工鎢極氬弧焊,選用THT-309LSi(H03Cr24Ni13Si1)焊絲,其熔(rong)敷金屬的(de)化學成(cheng)分與304鋼(gang)(gang)最為接(jie)近。
內襯不銹鋼復合鋼管過(guo)渡層(ceng)的(de)熔(rong)敷金屬成分復雜,為了使金屬成分的(de)梯度不至于過(guo)大,選(xuan)用焊(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)(SMAW)的(de)焊(han)接方法。過(guo)渡層(ceng)焊(han)接的(de)焊(han)條(tiao)(tiao)宜選(xuan)擇(ze)工藝性能較好的(de)酸(suan)性焊(han)條(tiao)(tiao)E4303,直徑(jing)為2.5mm。
內襯不銹鋼復合鋼管基(ji)層(ceng)為(wei)Q235B,因此采用焊(han)條電弧焊(han)的(de)焊(han)接方法。焊(han)條選(xuan)擇(ze)直徑(jing)3.2mm的(de)THA302最為(wei)合適,既可以(yi)保證(zheng)焊(han)縫金屬的(de)強度,還可以(yi)保證(zheng)其塑韌性。
根(gen)據(ju)焊接方法和焊材的(de)選擇原則及現(xian)場實際,采用的(de)焊接參數見表5-59。
注:在12、9、3點鐘處(chu)進行定(ding)位焊(han)定(ding)位,焊(han)縫(feng)長度5mm,采用焊(han)條電弧焊(han)。
二(er)、內襯不(bu)銹鋼復(fu)合鋼管的焊(han)接施工方法
1. 焊(han)前(qian)準備
待焊金屬要擦洗干凈,直至露出金屬光澤。焊接前要對(dui)內襯不銹鋼復合鋼管的基(ji)層和復合層進行(xing)預(yu)熱,預(yu)熱宜采用(yong)電加熱方(fang)法,以對(dui)口中(zhong)心線為基(ji)準,兩側各不小于管壁(bi)總厚度的3倍,且(qie)不小于50mm,并(bing)防止(zhi)過熱。
2. 焊(han)接過程
內襯不(bu)銹(xiu)鋼復合鋼管的(de)焊接順(shun)序為先焊復合層,后焊基層,如(ru)圖5-30所示(shi)。
技術(shu)措(cuo)施如下:
a. 管(guan)子對焊組對時(shi),其內壁應齊平(ping),內壁錯(cuo)邊量不宜超過管(guan)壁厚度的(de)10%。
b. 焊(han)接(jie)時,應盡量采用多層焊(han),各焊(han)層焊(han)道的(de)接(jie)頭應盡量錯開。
c. 定位(wei)焊(han)(han)(han)時(shi),管內必(bi)須充氬,以保證(zheng)定位(wei)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫質量;打底焊(han)(han)(han)時(shi),仰焊(han)(han)(han)位(wei)置采(cai)用內填絲(si),立焊(han)(han)(han)、平焊(han)(han)(han)位(wei)置采(cai)用外(wai)填絲(si)法進(jin)行焊(han)(han)(han)接。
d. 禁止(zhi)在非焊(han)接(jie)部位(wei)引弧(hu),接(jie)弧(hu)處應(ying)保證焊(han)透和(he)熔合,熄弧(hu)時(shi)應(ying)填滿弧(hu)坑,焊(han)接(jie)即將結束時(shi),應(ying)減(jian)小氬氣流量,防止(zhi)氣壓過大使焊(han)縫產(chan)生(sheng)凹陷。
e. 焊絲不能與(yu)鎢極(ji)接觸,防(fang)止產(chan)生夾鎢,焊絲端部不得退出保護區,防(fang)止焊絲氧化。
f. 道間溫度控制在150℃以下(xia),施(shi)工中采用焊縫兩側(ce)水冷(leng)的冷(leng)卻方(fang)法,使焊縫盡快降低到150℃以下(xia)。
g. 每層焊道(dao)結束后要(yao)清除焊渣(zha)、飛濺等污物(wu),清理干凈后才允許焊接下層焊道(dao)。
3. 焊后(hou)清潔和焊后(hou)處理
焊(han)后(hou)應仔細(xi)清(qing)理(li)(li)焊(han)件表(biao)面一切雜物,清(qing)理(li)(li)完畢,并在基(ji)材焊(han)縫附近的(de)明顯部(bu)位(wei)打上焊(han)工印記,以便檢查。焊(han)接后(hou),為改善焊(han)接接頭的(de)組織和(he)性能(neng)或消除殘余應力,焊(han)后(hou)處(chu)理(li)(li)需按設計要(yao)求(qiu)進(jin)行。局(ju)部(bu)熱處(chu)理(li)(li)時,宜采(cai)用電加熱法。基(ji)層的(de)焊(han)后(hou)處(chu)理(li)(li)應按基(ji)層材質要(yao)求(qiu)選擇熱處(chu)理(li)(li)溫度,其他(ta)參數按不銹鋼(gang)內襯管(guan)總厚度進(jin)行計算。
采用GTAW+SMAW的焊接(jie)方(fang)法(fa)及合(he)理的焊接(jie)參數,可(ke)獲得(de)高質(zhi)量的焊接(jie)接(jie)頭(tou)。焊后(hou)X射(she)線檢測(ce)一次(ci)合(he)格(ge)率在(zai)97.6%以(yi)上。在(zai)此(ci)化肥廠(chang)改擴建(jian)工程中,文中所闡述(shu)的內襯不銹鋼(gang)復合(he)鋼(gang)管焊接(jie)工藝得(de)到廣泛應用,在(zai)滿足了(le)生產工藝要(yao)求的同(tong)時,為今后(hou)復合(he)鋼(gang)管的焊接(jie)提供了(le)施工經驗。