內襯不(bu)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(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(yi)、內襯不銹鋼復合鋼管的焊(han)接工藝
內(nei)襯不銹鋼復合管的基管壁厚(hou)為(wei)7mm,襯管壁厚(hou)1.5mm。坡口形式為(wei)60°V形,為(wei)了(le)保證打底焊(han)能焊(han)透,坡口間隙為(wei)2.5~3mm,如(ru)圖5-30所示。
封(feng)焊(han)層(ceng)焊(han)接方(fang)法:內襯不銹鋼(gang)復合鋼(gang)管(guan)的復合層(ceng)和基層(ceng)之間沒有熔焊(han)在(zai)一(yi)起,所以在(zai)組對(dui)焊(han)接前(qian)圖(tu)5-30 坡口設(she)計示意圖(tu)必須進行封(feng)焊(han)。焊(han)接方(fang)法為(wei)手工鎢(wu)極氬弧焊(han)(GTAW),采用的鈰鎢(wu)電極,直徑(jing)為(wei)2.5mm,噴嘴直徑(jing)為(wei)10mm。
內襯(chen)不銹鋼(gang)復合鋼(gang)管打(da)底層的(de)焊(han)接方(fang)法與(yu)封焊(han)層一樣,即采(cai)用手工鎢(wu)極(ji)氬弧焊(han),選用THT-309LSi(H03Cr24Ni13Si1)焊(han)絲,其(qi)熔敷金屬的(de)化(hua)學(xue)成分(fen)與(yu)304鋼(gang)最為接近。
內(nei)襯不銹鋼(gang)(gang)復合鋼(gang)(gang)管過(guo)渡層(ceng)的(de)(de)熔敷金屬成(cheng)分復雜,為(wei)了使金屬成(cheng)分的(de)(de)梯度不至(zhi)于過(guo)大(da),選用焊條電弧焊(SMAW)的(de)(de)焊接方法。過(guo)渡層(ceng)焊接的(de)(de)焊條宜(yi)選擇(ze)工藝性能(neng)較(jiao)好的(de)(de)酸性焊條E4303,直(zhi)徑為(wei)2.5mm。
內(nei)襯(chen)不銹鋼復(fu)合(he)鋼管(guan)基層為(wei)Q235B,因此(ci)采(cai)用(yong)焊(han)條(tiao)電弧焊(han)的(de)(de)焊(han)接方法。焊(han)條(tiao)選擇直徑3.2mm的(de)(de)THA302最為(wei)合(he)適(shi),既可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)焊(han)縫金屬的(de)(de)強度,還可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)其(qi)塑韌性。
根(gen)據焊接方法和焊材(cai)的(de)選(xuan)擇(ze)原則(ze)及現場實際,采(cai)用的(de)焊接參(can)數(shu)見表5-59。
注:在12、9、3點鐘處進行定位(wei)焊(han)定位(wei),焊(han)縫長度5mm,采用焊(han)條電(dian)弧焊(han)。
二、內襯不銹鋼復(fu)合(he)鋼管的(de)焊(han)接(jie)施工方法
1. 焊前準備
待焊金(jin)屬(shu)要(yao)擦洗干凈,直至(zhi)露出金(jin)屬(shu)光澤(ze)。焊接前(qian)要(yao)對內襯不銹鋼(gang)(gang)復合鋼(gang)(gang)管的基(ji)層和復合層進行預熱,預熱宜采用電加(jia)熱方法,以對口中心線為基(ji)準,兩側(ce)各不小于管壁(bi)總厚度的3倍,且不小于50mm,并防(fang)止過熱。
2. 焊接過(guo)程
內襯不銹鋼復合鋼管(guan)的焊(han)(han)接順序為先焊(han)(han)復合層(ceng)(ceng),后焊(han)(han)基(ji)層(ceng)(ceng),如圖5-30所示。
技(ji)術措施如下:
a. 管(guan)子對焊(han)組(zu)對時(shi),其內壁(bi)(bi)應齊平,內壁(bi)(bi)錯邊量不(bu)宜(yi)超過(guo)管(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)度的10%。
b. 焊接時(shi),應(ying)盡(jin)量采用多層(ceng)焊,各焊層(ceng)焊道的(de)接頭應(ying)盡(jin)量錯開。
c. 定位(wei)焊(han)時(shi)(shi),管(guan)內必須充氬,以保證定位(wei)焊(han)焊(han)縫質量;打(da)底(di)焊(han)時(shi)(shi),仰焊(han)位(wei)置(zhi)采用內填絲(si),立焊(han)、平焊(han)位(wei)置(zhi)采用外填絲(si)法進行(xing)焊(han)接。
d. 禁止在非焊接(jie)部位(wei)引弧(hu)(hu),接(jie)弧(hu)(hu)處應保證焊透(tou)和熔合,熄弧(hu)(hu)時應填滿弧(hu)(hu)坑,焊接(jie)即將結束(shu)時,應減小氬氣流(liu)量,防止氣壓過大(da)使焊縫產生凹陷。
e. 焊絲(si)不能與鎢(wu)極接觸,防(fang)止(zhi)產生夾鎢(wu),焊絲(si)端部不得退出保(bao)護區,防(fang)止(zhi)焊絲(si)氧化。
f. 道(dao)間溫度控制在150℃以(yi)下,施工(gong)中采用(yong)焊(han)縫兩側水冷的冷卻方法,使焊(han)縫盡(jin)快降(jiang)低到(dao)150℃以(yi)下。
g. 每層(ceng)焊道結(jie)束(shu)后要清除焊渣、飛濺等污物,清理(li)干凈后才(cai)允許焊接下層(ceng)焊道。
3. 焊后清潔和(he)焊后處理
焊(han)(han)后應仔細(xi)清理焊(han)(han)件表面一切(qie)雜物(wu),清理完畢(bi),并在基(ji)材(cai)(cai)焊(han)(han)縫附近(jin)的(de)明顯(xian)部位(wei)打上焊(han)(han)工印記,以便檢查。焊(han)(han)接后,為(wei)改善焊(han)(han)接接頭的(de)組織和性能或消除殘余應力(li),焊(han)(han)后處(chu)理需按(an)設計(ji)要求(qiu)(qiu)進行。局部熱處(chu)理時,宜采用電加熱法。基(ji)層的(de)焊(han)(han)后處(chu)理應按(an)基(ji)層材(cai)(cai)質要求(qiu)(qiu)選擇熱處(chu)理溫度,其(qi)他(ta)參數按(an)不銹鋼內襯管總厚(hou)度進行計(ji)算。
采用(yong)GTAW+SMAW的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)方法及合理的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)參(can)數,可獲得高(gao)質(zhi)量的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)。焊(han)(han)后X射線檢測一次合格率在(zai)97.6%以上。在(zai)此化肥廠改擴建工(gong)(gong)程中,文中所(suo)闡述的(de)(de)內襯不銹(xiu)鋼(gang)復合鋼(gang)管焊(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)(gong)藝(yi)得到廣泛應用(yong),在(zai)滿足(zu)了(le)生產工(gong)(gong)藝(yi)要(yao)求的(de)(de)同時(shi),為今后復合鋼(gang)管的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)提供了(le)施工(gong)(gong)經(jing)驗。