內襯不(bu)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、內襯不銹(xiu)鋼復合鋼管(guan)的焊接(jie)工藝


  內襯不銹鋼復合管(guan)(guan)的基管(guan)(guan)壁厚為7mm,襯管(guan)(guan)壁厚1.5mm。坡口形(xing)式為60°V形(xing),為了保(bao)證打底焊能焊透,坡口間(jian)隙為2.5~3mm,如圖(tu)5-30所示(shi)。


圖 30.jpg


  封焊(han)(han)(han)(han)層焊(han)(han)(han)(han)接方(fang)法(fa):內襯不(bu)銹鋼復合鋼管(guan)的(de)復合層和(he)基(ji)層之間沒有熔焊(han)(han)(han)(han)在一起,所以在組對(dui)焊(han)(han)(han)(han)接前圖5-30 坡(po)口設計(ji)示(shi)意圖必須進行封焊(han)(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)(han)接方(fang)法(fa)為(wei)(wei)手(shou)工鎢(wu)極(ji)氬弧焊(han)(han)(han)(han)(GTAW),采用(yong)的(de)鈰(shi)鎢(wu)電極(ji),直(zhi)徑(jing)(jing)為(wei)(wei)2.5mm,噴嘴直(zhi)徑(jing)(jing)為(wei)(wei)10mm。


  內(nei)襯不(bu)銹鋼(gang)復合鋼(gang)管打底(di)層的(de)焊接(jie)方(fang)法與封焊層一樣,即采(cai)用手工鎢(wu)極氬弧焊,選(xuan)用THT-309LSi(H03Cr24Ni13Si1)焊絲,其熔敷金屬的(de)化學成分與304鋼(gang)最為(wei)接(jie)近。


  內襯不(bu)銹(xiu)鋼復合鋼管過渡層(ceng)的(de)熔敷(fu)金屬(shu)成分復雜,為(wei)了使(shi)金屬(shu)成分的(de)梯度(du)不(bu)至于過大,選(xuan)用焊(han)(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)(han)(SMAW)的(de)焊(han)(han)接方(fang)法。過渡層(ceng)焊(han)(han)接的(de)焊(han)(han)條宜選(xuan)擇工藝(yi)性(xing)能較好的(de)酸性(xing)焊(han)(han)條E4303,直徑為(wei)2.5mm。


  內(nei)襯不銹鋼復合(he)鋼管基層為Q235B,因此采用焊(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)焊(han)的(de)焊(han)接方法。焊(han)條(tiao)選擇直徑3.2mm的(de)THA302最為合(he)適,既(ji)可以保證焊(han)縫金屬的(de)強度,還可以保證其塑韌性。


  根據焊(han)(han)接(jie)方法和焊(han)(han)材(cai)的選擇原則及現場實際(ji),采用的焊(han)(han)接(jie)參數見表5-59。


59.jpg


  注(zhu):在12、9、3點鐘(zhong)處進行定位焊定位,焊縫長度(du)5mm,采用(yong)焊條(tiao)電(dian)弧焊。



二、內襯不銹鋼復合鋼管(guan)的焊(han)接施工方法


 1. 焊(han)前準備(bei) 


   待焊(han)金屬(shu)要(yao)擦洗干凈(jing),直至露出金屬(shu)光澤。焊(han)接前(qian)要(yao)對內襯不銹(xiu)鋼復合鋼管的(de)基(ji)層和復合層進行預熱,預熱宜采用電(dian)加熱方法,以(yi)對口中心線為基(ji)準,兩側各(ge)不小于(yu)管壁(bi)總厚度(du)的(de)3倍,且不小于(yu)50mm,并防(fang)止過熱。


 2. 焊(han)接(jie)過程(cheng) 


   內襯不銹鋼復合鋼管(guan)的焊接(jie)順(shun)序為先(xian)焊復合層(ceng),后焊基層(ceng),如(ru)圖(tu)5-30所示。


  技術措施如下:


    a. 管(guan)子對焊組(zu)對時,其(qi)內壁應齊(qi)平,內壁錯邊量不宜超過管(guan)壁厚度的10%。


    b. 焊接時,應盡量(liang)采用多層焊,各焊層焊道的(de)接頭(tou)應盡量(liang)錯開。


    c. 定(ding)位焊(han)(han)(han)時(shi),管內必須充氬,以(yi)保證定(ding)位焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫質量;打底(di)焊(han)(han)(han)時(shi),仰焊(han)(han)(han)位置(zhi)采(cai)用(yong)內填絲,立(li)焊(han)(han)(han)、平焊(han)(han)(han)位置(zhi)采(cai)用(yong)外(wai)填絲法進行焊(han)(han)(han)接。


    d. 禁止在(zai)非(fei)焊(han)接(jie)(jie)部位引弧,接(jie)(jie)弧處應保證焊(han)透和熔(rong)合(he),熄弧時應填(tian)滿弧坑(keng),焊(han)接(jie)(jie)即(ji)將結束時,應減小氬(ya)氣流量,防止氣壓過大(da)使焊(han)縫產生凹陷。


    e. 焊絲不(bu)能與鎢極(ji)接觸,防止產生夾鎢,焊絲端部(bu)不(bu)得退出保(bao)護區,防止焊絲氧化。


   f. 道間(jian)溫度控(kong)制在150℃以下,施工中(zhong)采用焊縫(feng)兩側(ce)水冷的冷卻方法,使(shi)焊縫(feng)盡快降低到150℃以下。


    g. 每層焊道(dao)結束后(hou)要清除(chu)焊渣、飛(fei)濺(jian)等(deng)污物,清理干凈后(hou)才允許(xu)焊接(jie)下層焊道(dao)。


 3. 焊后(hou)清(qing)潔(jie)和焊后(hou)處理 


   焊(han)后(hou)(hou)應仔細清理(li)焊(han)件表面一切雜(za)物,清理(li)完(wan)畢,并在(zai)基材(cai)焊(han)縫附近的(de)明(ming)顯(xian)部(bu)位打上焊(han)工印記(ji),以(yi)便檢(jian)查。焊(han)接(jie)后(hou)(hou),為改善焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)組織和(he)性(xing)能或消除殘余應力,焊(han)后(hou)(hou)處(chu)理(li)需按(an)設計(ji)要求(qiu)進行。局部(bu)熱處(chu)理(li)時,宜采(cai)用電加熱法。基層的(de)焊(han)后(hou)(hou)處(chu)理(li)應按(an)基層材(cai)質要求(qiu)選(xuan)擇熱處(chu)理(li)溫度,其他參數(shu)按(an)不銹(xiu)鋼(gang)內襯(chen)管總厚度進行計(ji)算(suan)。


   采(cai)用GTAW+SMAW的焊接(jie)方法(fa)及合(he)理(li)的焊接(jie)參數,可(ke)獲(huo)得高(gao)質量的焊接(jie)接(jie)頭(tou)。焊后X射線檢測(ce)一(yi)次合(he)格(ge)率(lv)在(zai)97.6%以上。在(zai)此化肥廠(chang)改擴建(jian)工程中(zhong),文中(zhong)所闡述的內襯(chen)不銹鋼復合(he)鋼管焊接(jie)工藝得到廣泛(fan)應用,在(zai)滿足了生產工藝要求的同時(shi),為今后復合(he)鋼管的焊接(jie)提供了施工經驗。




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