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(chen)不銹鋼(gang)(gang)復合鋼(gang)(gang)管的焊接(jie)工藝(yi)
內襯不銹鋼復合管的基(ji)管壁厚(hou)(hou)為7mm,襯管壁厚(hou)(hou)1.5mm。坡口(kou)形(xing)式為60°V形(xing),為了保證打底(di)焊(han)能焊(han)透,坡口(kou)間隙為2.5~3mm,如圖5-30所示。
封焊(han)(han)層焊(han)(han)接方(fang)法(fa):內襯不銹鋼復(fu)合鋼管的復(fu)合層和基層之間沒有熔焊(han)(han)在(zai)一起,所以在(zai)組對(dui)焊(han)(han)接前圖5-30 坡(po)口設計示意圖必須進(jin)行(xing)封焊(han)(han)。焊(han)(han)接方(fang)法(fa)為手工鎢(wu)極(ji)氬弧焊(han)(han)(GTAW),采用的鈰鎢(wu)電極(ji),直(zhi)(zhi)徑為2.5mm,噴(pen)嘴直(zhi)(zhi)徑為10mm。
內襯不(bu)銹(xiu)鋼(gang)復合鋼(gang)管打底(di)層的焊(han)接方(fang)法(fa)與(yu)封焊(han)層一樣,即采用手工鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han),選用THT-309LSi(H03Cr24Ni13Si1)焊(han)絲,其熔敷金屬的化學成分(fen)與(yu)304鋼(gang)最為(wei)接近。
內襯(chen)不銹(xiu)鋼復合鋼管(guan)過渡層的(de)(de)熔敷金(jin)屬成(cheng)(cheng)分復雜,為了使金(jin)屬成(cheng)(cheng)分的(de)(de)梯度不至于過大(da),選(xuan)用焊條(tiao)(tiao)電弧焊(SMAW)的(de)(de)焊接方法。過渡層焊接的(de)(de)焊條(tiao)(tiao)宜選(xuan)擇工藝(yi)性能較好的(de)(de)酸(suan)性焊條(tiao)(tiao)E4303,直徑(jing)為2.5mm。
內襯不銹鋼復合(he)(he)鋼管基層(ceng)為Q235B,因此采用焊(han)條(tiao)電弧焊(han)的(de)焊(han)接方(fang)法。焊(han)條(tiao)選擇直徑3.2mm的(de)THA302最為合(he)(he)適,既可以(yi)保(bao)證(zheng)焊(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)強度,還(huan)可以(yi)保(bao)證(zheng)其(qi)塑韌(ren)性。
根據焊(han)接方法(fa)和焊(han)材的選擇原則及現場實際,采用的焊(han)接參數見(jian)表5-59。
注:在(zai)12、9、3點鐘處(chu)進行定位(wei)焊定位(wei),焊縫長(chang)度5mm,采(cai)用焊條(tiao)電弧焊。
二、內襯不(bu)銹鋼(gang)復合鋼(gang)管(guan)的焊接施工方(fang)法
1. 焊(han)前準備
待焊金屬(shu)要擦洗干凈,直至(zhi)露(lu)出金屬(shu)光澤。焊接前(qian)要對(dui)內襯不(bu)銹鋼(gang)復合鋼(gang)管的基層和復合層進行預(yu)熱(re),預(yu)熱(re)宜采用電(dian)加熱(re)方(fang)法,以(yi)對(dui)口(kou)中心線為(wei)基準,兩側各不(bu)小(xiao)于管壁總厚度的3倍,且不(bu)小(xiao)于50mm,并防止過熱(re)。
2. 焊(han)接(jie)過程
內襯(chen)不銹(xiu)鋼復合鋼管的焊接順序為先焊復合層,后(hou)焊基層,如(ru)圖(tu)5-30所示。
技術措施如下:
a. 管(guan)子對焊組對時,其內壁(bi)(bi)應齊平,內壁(bi)(bi)錯邊量不宜超過(guo)管(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)度的10%。
b. 焊接時(shi),應盡量采用多(duo)層焊,各焊層焊道的接頭應盡量錯開(kai)。
c. 定位(wei)(wei)(wei)焊(han)時,管(guan)內(nei)必須充(chong)氬(ya),以保(bao)證定位(wei)(wei)(wei)焊(han)焊(han)縫質量;打底(di)焊(han)時,仰焊(han)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)采用(yong)內(nei)填絲,立(li)焊(han)、平焊(han)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)采用(yong)外填絲法進行(xing)焊(han)接。
d. 禁止(zhi)在非焊(han)接(jie)部位引弧(hu),接(jie)弧(hu)處應(ying)保證焊(han)透和熔合,熄弧(hu)時應(ying)填滿弧(hu)坑,焊(han)接(jie)即(ji)將結束時,應(ying)減小氬氣(qi)流量,防止(zhi)氣(qi)壓過大(da)使焊(han)縫(feng)產生凹(ao)陷。
e. 焊絲不能與鎢極接觸(chu),防止產(chan)生(sheng)夾鎢,焊絲端部(bu)不得退(tui)出保護區,防止焊絲氧化(hua)。
f. 道間溫度控制(zhi)在150℃以下,施工中采(cai)用(yong)焊縫兩側(ce)水冷的冷卻方法,使焊縫盡快降低到150℃以下。
g. 每層焊道結束后要清(qing)除焊渣(zha)、飛濺等污物,清(qing)理干凈后才(cai)允許(xu)焊接下層焊道。
3. 焊后清潔和焊后處理
焊(han)(han)(han)后應仔細清理(li)(li)焊(han)(han)(han)件表面(mian)一切雜物(wu),清理(li)(li)完(wan)畢,并在(zai)基材(cai)焊(han)(han)(han)縫附近的(de)明顯部(bu)位(wei)打上焊(han)(han)(han)工印記,以便檢(jian)查。焊(han)(han)(han)接(jie)后,為(wei)改(gai)善(shan)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)組織和性(xing)能或(huo)消除殘余應力,焊(han)(han)(han)后處理(li)(li)需按(an)設計(ji)要求進行。局部(bu)熱處理(li)(li)時,宜采用電加熱法(fa)。基層(ceng)的(de)焊(han)(han)(han)后處理(li)(li)應按(an)基層(ceng)材(cai)質要求選擇熱處理(li)(li)溫度,其他參數按(an)不銹鋼內襯管總厚度進行計(ji)算。
采用(yong)GTAW+SMAW的(de)焊接(jie)(jie)方法及合理(li)的(de)焊接(jie)(jie)參數,可獲得(de)高質量的(de)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭。焊后X射(she)線檢測一次合格(ge)率在97.6%以上。在此化肥廠改擴建工程中,文中所闡(chan)述的(de)內(nei)襯不銹鋼復(fu)合鋼管(guan)焊接(jie)(jie)工藝(yi)得(de)到廣泛應用(yong),在滿(man)足了生產工藝(yi)要求(qiu)的(de)同時,為今后復(fu)合鋼管(guan)的(de)焊接(jie)(jie)提供了施(shi)工經驗。