內襯不銹鋼復合(he)鋼管(guan)(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(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、內襯不銹鋼復合鋼管的焊接工藝
內襯不銹鋼復合管的基管壁(bi)厚為(wei)7mm,襯管壁(bi)厚1.5mm。坡口形式為(wei)60°V形,為(wei)了保證打底焊能焊透(tou),坡口間隙(xi)為(wei)2.5~3mm,如(ru)圖5-30所示。
封(feng)焊(han)層焊(han)接(jie)方(fang)法:內襯不(bu)銹(xiu)鋼復(fu)合鋼管的復(fu)合層和(he)基層之(zhi)間沒有(you)熔焊(han)在(zai)一起,所以(yi)在(zai)組對(dui)焊(han)接(jie)前圖5-30 坡口設計示意(yi)圖必須進(jin)行(xing)封(feng)焊(han)。焊(han)接(jie)方(fang)法為(wei)(wei)手工鎢極氬弧焊(han)(GTAW),采用(yong)的鈰鎢電(dian)極,直徑為(wei)(wei)2.5mm,噴嘴直徑為(wei)(wei)10mm。
內襯不銹鋼復合鋼管打底層的焊(han)接(jie)方法與(yu)封(feng)焊(han)層一樣(yang),即采(cai)用(yong)手工鎢極氬弧(hu)焊(han),選(xuan)用(yong)THT-309LSi(H03Cr24Ni13Si1)焊(han)絲,其熔敷(fu)金屬的化學成分(fen)與(yu)304鋼最為接(jie)近。
內襯不(bu)(bu)銹鋼復(fu)合鋼管過(guo)(guo)渡層的(de)熔敷(fu)金(jin)屬成分復(fu)雜(za),為(wei)(wei)了使金(jin)屬成分的(de)梯度不(bu)(bu)至于過(guo)(guo)大,選(xuan)用焊條電(dian)弧焊(SMAW)的(de)焊接(jie)(jie)方(fang)法。過(guo)(guo)渡層焊接(jie)(jie)的(de)焊條宜(yi)選(xuan)擇工藝性能較好的(de)酸(suan)性焊條E4303,直徑為(wei)(wei)2.5mm。
內襯(chen)不銹鋼(gang)復合(he)鋼(gang)管基層為Q235B,因此(ci)采(cai)用(yong)焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)的焊(han)(han)接方法。焊(han)(han)條選擇直徑(jing)3.2mm的THA302最為合(he)適,既(ji)可(ke)以保證焊(han)(han)縫金屬的強度(du),還可(ke)以保證其(qi)塑韌性。
根(gen)據焊接(jie)方法和焊材的(de)選擇原則及現場實際(ji),采用的(de)焊接(jie)參數見表5-59。
注:在12、9、3點鐘處進(jin)行定(ding)位(wei)(wei)焊定(ding)位(wei)(wei),焊縫(feng)長度(du)5mm,采用焊條電弧焊。
二、內襯不銹(xiu)鋼(gang)復(fu)合鋼(gang)管的(de)焊(han)接施(shi)工方法(fa)
1. 焊前(qian)準備
待焊(han)金(jin)屬(shu)要擦洗(xi)干(gan)凈(jing),直至露出金(jin)屬(shu)光澤。焊(han)接前(qian)要對(dui)內襯不銹鋼復合鋼管(guan)(guan)的基(ji)(ji)層和復合層進行預(yu)熱(re),預(yu)熱(re)宜采用(yong)電加熱(re)方法,以對(dui)口中(zhong)心線(xian)為(wei)基(ji)(ji)準,兩側各不小(xiao)于管(guan)(guan)壁總厚度的3倍(bei),且不小(xiao)于50mm,并(bing)防止過熱(re)。
2. 焊接過(guo)程
內襯不(bu)銹鋼(gang)復(fu)合鋼(gang)管的焊接順序為(wei)先焊復(fu)合層,后焊基層,如圖5-30所示。
技術(shu)措施如(ru)下(xia):
a. 管子對焊組對時(shi),其內壁(bi)(bi)應齊平,內壁(bi)(bi)錯邊量(liang)不宜超(chao)過管壁(bi)(bi)厚度(du)的10%。
b. 焊接時(shi),應盡(jin)量采用多層(ceng)焊,各焊層(ceng)焊道(dao)的接頭應盡(jin)量錯開。
c. 定位焊(han)時(shi),管內必須充氬,以保證定位焊(han)焊(han)縫質量;打底焊(han)時(shi),仰焊(han)位置(zhi)采(cai)用內填(tian)絲(si),立焊(han)、平焊(han)位置(zhi)采(cai)用外填(tian)絲(si)法進行焊(han)接。
d. 禁止在(zai)非(fei)焊(han)(han)接(jie)部(bu)位引弧(hu)(hu),接(jie)弧(hu)(hu)處應保證焊(han)(han)透和(he)熔合(he),熄(xi)弧(hu)(hu)時(shi)應填滿弧(hu)(hu)坑,焊(han)(han)接(jie)即將結束時(shi),應減(jian)小(xiao)氬氣(qi)流量,防止氣(qi)壓過(guo)大使焊(han)(han)縫產生凹陷。
e. 焊絲(si)不(bu)(bu)能與鎢極(ji)接觸,防止產生夾(jia)鎢,焊絲(si)端部不(bu)(bu)得退出保護區,防止焊絲(si)氧化。
f. 道間溫度(du)控制在150℃以下,施(shi)工中采用焊縫(feng)兩(liang)側水(shui)冷(leng)的冷(leng)卻方法,使焊縫(feng)盡快降低(di)到150℃以下。
g. 每層(ceng)(ceng)焊(han)(han)道結束后要清除焊(han)(han)渣、飛濺等(deng)污(wu)物,清理干凈后才允許焊(han)(han)接下層(ceng)(ceng)焊(han)(han)道。
3. 焊(han)后(hou)(hou)清潔和(he)焊(han)后(hou)(hou)處理
焊后(hou)(hou)應仔細(xi)清理焊件表面一切雜物(wu),清理完(wan)畢,并(bing)在基材焊縫(feng)附近的(de)明顯(xian)部(bu)位(wei)打上焊工印(yin)記,以便檢查。焊接(jie)后(hou)(hou),為(wei)改善焊接(jie)接(jie)頭的(de)組(zu)織和性能或消(xiao)除殘余應力,焊后(hou)(hou)處(chu)理需按(an)設計要(yao)求(qiu)進行。局部(bu)熱(re)處(chu)理時,宜采用(yong)電加熱(re)法(fa)。基層的(de)焊后(hou)(hou)處(chu)理應按(an)基層材質(zhi)要(yao)求(qiu)選擇熱(re)處(chu)理溫度,其(qi)他參數(shu)按(an)不銹鋼內襯管總厚度進行計算(suan)。
采用GTAW+SMAW的(de)(de)焊(han)接(jie)方(fang)法及合(he)理(li)的(de)(de)焊(han)接(jie)參(can)數,可(ke)獲得高質(zhi)量(liang)的(de)(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭。焊(han)后X射線檢測(ce)一次合(he)格(ge)率在97.6%以上。在此化肥(fei)廠改(gai)擴建工程中(zhong),文中(zhong)所闡(chan)述的(de)(de)內(nei)襯不銹鋼(gang)復合(he)鋼(gang)管焊(han)接(jie)工藝得到廣(guang)泛(fan)應用,在滿足了生產工藝要求的(de)(de)同時,為今后復合(he)鋼(gang)管的(de)(de)焊(han)接(jie)提(ti)供了施工經驗(yan)。