內襯不銹鋼(gang)復合鋼(gang)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(gang)復合(he)鋼(gang)管的焊接工藝(yi)


  內襯(chen)不(bu)銹鋼復合管的基管壁厚(hou)為7mm,襯(chen)管壁厚(hou)1.5mm。坡(po)口(kou)形式為60°V形,為了保(bao)證打(da)底焊(han)(han)能焊(han)(han)透,坡(po)口(kou)間隙為2.5~3mm,如圖5-30所示。


圖 30.jpg


  封焊(han)層(ceng)焊(han)接方法:內襯不銹鋼復(fu)合(he)(he)鋼管的復(fu)合(he)(he)層(ceng)和基層(ceng)之間沒(mei)有(you)熔焊(han)在一起,所以在組對焊(han)接前圖5-30 坡口設計示意圖必須進行封焊(han)。焊(han)接方法為手工鎢極(ji)氬弧焊(han)(GTAW),采(cai)用的鈰鎢電(dian)極(ji),直徑為2.5mm,噴(pen)嘴直徑為10mm。


  內(nei)襯不(bu)銹鋼(gang)(gang)復合鋼(gang)(gang)管打底層(ceng)的焊(han)接(jie)方法與封焊(han)層(ceng)一樣,即采用手工鎢極氬弧焊(han),選(xuan)用THT-309LSi(H03Cr24Ni13Si1)焊(han)絲,其熔敷金屬的化(hua)學成分與304鋼(gang)(gang)最(zui)為接(jie)近。


  內襯不銹鋼(gang)(gang)復(fu)合鋼(gang)(gang)管過渡層的(de)熔敷金(jin)屬成分(fen)復(fu)雜,為了(le)使金(jin)屬成分(fen)的(de)梯度不至于過大,選(xuan)用焊(han)條電弧焊(han)(SMAW)的(de)焊(han)接(jie)方法。過渡層焊(han)接(jie)的(de)焊(han)條宜選(xuan)擇工藝性(xing)能較好的(de)酸(suan)性(xing)焊(han)條E4303,直徑為2.5mm。


  內襯(chen)不銹鋼(gang)復(fu)合鋼(gang)管基(ji)層(ceng)為Q235B,因(yin)此采用焊(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)的(de)(de)焊(han)接方法。焊(han)條(tiao)(tiao)選(xuan)擇直徑3.2mm的(de)(de)THA302最為合適,既可以(yi)保證焊(han)縫金屬的(de)(de)強度,還(huan)可以(yi)保證其塑韌性。


  根據焊接(jie)方法(fa)和焊材的選擇(ze)原則(ze)及現場實際,采用的焊接(jie)參數(shu)見(jian)表5-59。


59.jpg


  注:在12、9、3點鐘(zhong)處進行定位焊定位,焊縫長度5mm,采用焊條電弧焊。



二(er)、內(nei)襯不銹鋼復合鋼管(guan)的焊(han)接施工方法(fa)


 1. 焊前(qian)準備 


   待焊金屬(shu)要擦洗(xi)干凈(jing),直至(zhi)露出金屬(shu)光(guang)澤。焊接前要對內襯不銹(xiu)鋼復(fu)合鋼管(guan)的基層和(he)復(fu)合層進行預(yu)熱,預(yu)熱宜采用電(dian)加熱方法(fa),以對口中心線為基準(zhun),兩(liang)側各不小于管(guan)壁總厚度(du)的3倍(bei),且不小于50mm,并防止(zhi)過熱。


 2. 焊(han)接(jie)過程 


   內襯(chen)不銹鋼復合鋼管的(de)焊接順(shun)序為(wei)先焊復合層(ceng)(ceng),后焊基層(ceng)(ceng),如(ru)圖5-30所(suo)示。


  技術措施如下:


    a. 管(guan)子對(dui)焊組對(dui)時,其內(nei)壁(bi)(bi)應齊平,內(nei)壁(bi)(bi)錯邊量不宜超過管(guan)壁(bi)(bi)厚度(du)的10%。


    b. 焊接時,應(ying)盡量采用多(duo)層(ceng)焊,各焊層(ceng)焊道的接頭(tou)應(ying)盡量錯開。


    c. 定(ding)位焊時,管(guan)內必須充氬,以保證定(ding)位焊焊縫質(zhi)量;打(da)底焊時,仰焊位置(zhi)(zhi)采用內填絲,立焊、平焊位置(zhi)(zhi)采用外填絲法進行焊接。


    d. 禁止在(zai)非(fei)焊(han)接部位(wei)引弧(hu)(hu),接弧(hu)(hu)處應保證焊(han)透和熔合(he),熄弧(hu)(hu)時應填(tian)滿(man)弧(hu)(hu)坑,焊(han)接即(ji)將結(jie)束(shu)時,應減(jian)小氬(ya)氣流量,防(fang)止氣壓過大使焊(han)縫產生(sheng)凹陷(xian)。


    e. 焊(han)絲(si)不能(neng)與鎢極接觸(chu),防止(zhi)產生(sheng)夾鎢,焊(han)絲(si)端部不得退(tui)出(chu)保護區,防止(zhi)焊(han)絲(si)氧化。


   f. 道(dao)間(jian)溫度控制在150℃以(yi)下,施工(gong)中采(cai)用焊縫兩(liang)側水冷的冷卻方法,使焊縫盡快降低(di)到(dao)150℃以(yi)下。


    g. 每(mei)層焊(han)道(dao)結束后(hou)要清(qing)除焊(han)渣、飛(fei)濺(jian)等污物,清(qing)理干凈后(hou)才允(yun)許焊(han)接(jie)下層焊(han)道(dao)。


 3. 焊后清潔和焊后處理 


   焊(han)后(hou)(hou)應仔細清(qing)理(li)(li)焊(han)件表面一切(qie)雜(za)物,清(qing)理(li)(li)完(wan)畢,并在基材焊(han)縫附(fu)近的明顯部(bu)位打上(shang)焊(han)工(gong)印(yin)記,以便檢查。焊(han)接后(hou)(hou),為(wei)改善焊(han)接接頭的組織和性能(neng)或消除殘余應力,焊(han)后(hou)(hou)處(chu)(chu)理(li)(li)需按(an)設(she)計要求進行。局部(bu)熱處(chu)(chu)理(li)(li)時,宜采用電(dian)加(jia)熱法。基層(ceng)(ceng)的焊(han)后(hou)(hou)處(chu)(chu)理(li)(li)應按(an)基層(ceng)(ceng)材質(zhi)要求選擇熱處(chu)(chu)理(li)(li)溫度,其他(ta)參數(shu)按(an)不銹鋼內襯(chen)管總厚度進行計算。


   采(cai)用(yong)GTAW+SMAW的(de)焊接(jie)方法(fa)及合理(li)的(de)焊接(jie)參數(shu),可獲得(de)高質量的(de)焊接(jie)接(jie)頭。焊后X射線檢測一次合格率在97.6%以上。在此化(hua)肥廠(chang)改擴(kuo)建(jian)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)工藝(yi)得(de)到廣泛應用(yong),在滿足了生產工藝(yi)要求(qiu)的(de)同時,為今后復(fu)合鋼管(guan)的(de)焊接(jie)提供了施工經(jing)驗。




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