孫金輝 張永強

摘 要：系統(tǒng)論述內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管的特點、焊接過程性能分析及焊材選用，并結(jié)合施工實際確定最優(yōu)焊接施工方法，保證了焊接質(zhì)量，同時為以后不銹鋼襯里管的焊接提供了施工經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管；焊接方法

一、內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管的定義

內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管（304+Q235B）是一種新興的復(fù)合管材，具有耐腐蝕、耐高溫、高延伸性、高強度等特點，被廣泛應(yīng)用于新建和擴建石化裝置的工藝管線中。這種管材最大的使用問題是：基層和復(fù)合層的完全熔焊問題。

二、內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管焊接的特點

1、對內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管進行焊接，焊接之前要采用機械方式和有機溶劑，然后用溶劑清除焊接縫表面和坡口兩邊大于20毫米的油污、金屬屑以及氧化膜等雜物。同時，焊條要采用E309（A302）不銹鋼焊條；

2、內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合管的焊接方法和焊接程序非常獨特。在焊接方法方面，一般推薦采用手工電弧焊，對要求較高的焊縫可以采用鎢極氬弧焊，采用這種焊接方法的焊條一般采用A302的焊絲。內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合管的焊接要求非常嚴格。

3、在復(fù)合鋼管焊接的過程中應(yīng)該盡可能與復(fù)合管材的表面保持光滑。焊接到鋼管的過渡層時，要在保證焊接情況良好的前提下，盡可能較少基材金屬的溶入量。此時要采用直徑較小的焊條，對接焊縫的高度不應(yīng)該大于1.5毫米。

4、內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管安裝后氣密性檢驗后，必須用窺探鏡錄像檢驗，成像后交給用戶。

三、焊材的選用

1、封焊層的焊接法的焊材選用

內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管的復(fù)合層和基層之間沒有熔焊在一起，所以在組對焊接前必須進行封焊，根據(jù)不銹鋼的焊接特點。在焊接過程中當(dāng)熱輸入較大，冷卻較慢時，易產(chǎn)生熱裂紋、變形等缺陷。而GTAW 焊的熱輸入較小.且氬氣流除可以保護高溫金屬外，還具有一定的冷卻作用，能提高焊縫抗裂能力。同時鎢極電弧穩(wěn)定。即在很小的焊接電流下仍可穩(wěn)定燃燒，特別適用于薄壁管的焊接。因此封焊層采用GTAW 焊接。鎢極直徑根據(jù)管壁厚選擇，管壁越厚所需焊接電流越大，即鎢極直徑越大。因襯管壁厚為1.5～2mm（襯管厚度）， 因此，采用2.5 mm 的WCe-20鎢極。噴嘴直徑為10 mm。

2、打底焊層的焊接法的焊材選用

內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管打底層的焊接方法與封接層的相同， 即采用GTAW 焊。THT-309LSi（H03Cr24Ni13Sil）焊絲熔敷金屬的化學(xué)成分與304不銹鋼的最為接近，符合不銹鋼焊接選用焊材的基本原則。因此采用2.5 mlTl的THT-309LSi（H03Cr24Ni13Sil）焊絲。

3、過渡層的焊接法的焊材選用

內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管過渡層的熔融金屬成分復(fù)雜，為了使金屬成分的梯度不至于過大，因此，采用熱輸入稍大的SMAW 焊。過渡層焊接的焊條宜選擇工藝性能較好的酸性焊條E4303，2.5 mm。

4、填充層和蓋面層的焊接法的焊材選用

內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管基層為Q235B，因此采用SMAW 的方法，焊條選擇3.2 mm 的THA302最為合適，既可以保證焊縫金屬的強度，還可以保證其塑韌性。

四、內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管的焊接施工方法

1、焊前準(zhǔn)備

焊接前將接觸層的油漆、污垢及氧化層等清理干凈，以免焊接過程中雜質(zhì)受熱會分解成H2O和CO2。

焊前還要對基層和復(fù)合層進行預(yù)熱。預(yù)熱采用電加熱方法，以對口中心線為基準(zhǔn)，兩側(cè)不小于壁厚3倍，且不小于50mm，并防止過熱。

2、焊接過程

先焊復(fù)合層，后焊基層，流程：封焊層——打底焊——過渡層——填充層——蓋面層。

1）管子對焊組對時，其內(nèi)壁應(yīng)齊平，內(nèi)壁錯邊量不宜超過管壁厚度的10%，且應(yīng)≤2mm。

2）焊接時，應(yīng)盡量采用多層焊，各焊層焊道的接頭應(yīng)盡量錯開，焊道不宜太寬太厚。

3）點固焊時管內(nèi)必須充氬，以保證點固焊焊縫質(zhì)量。打底焊時，仰焊位置采用內(nèi)填絲，立焊、平焊位置采用外填絲法進行焊接。

4）應(yīng)在坡口內(nèi)引弧，禁止在非焊接部位引弧，接弧處應(yīng)保證焊透與熔合，熄弧時應(yīng)填滿弧坑，焊接即將結(jié)束時，應(yīng)減小氬氣流量，防止氣壓過大使焊縫產(chǎn)生凹陷。

5）焊絲不能與鎢級接觸或直接深入電弧的弧柱區(qū)，防止破壞電弧的穩(wěn)定和產(chǎn)生夾鎢缺陷，焊絲端部不得退出保護區(qū)，防止焊絲氧化。

6）道間溫度應(yīng)控制在150℃以下，施工中采用焊縫兩側(cè)水冷的冷卻方法，即將濕毛巾裹在距焊縫80mm以外的兩側(cè)鋼管上，使焊縫盡快降到150℃以下。

3、焊后清潔和處理

焊后應(yīng)仔細清理焊件表面的焊渣、焊瘤飛濺物及其他污物，必要時應(yīng)對焊縫進行局部修整。焊接后，應(yīng)進行后熱處理消除殘余應(yīng)力，焊后處理需按照設(shè)計要求進行，局部熱處理時，宜采用電加熱法?；鶎拥暮负筇幚響?yīng)按基層材質(zhì)要求選擇熱處理溫度，其他參數(shù)按不銹鋼內(nèi)襯管總厚度（7±1.5）mm進行計算。

參考文獻

[1]周新新《焊接技術(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社 2012.9