谈一谈双金属复合管焊接技术

双金属复合管是将镀锌钢管和薄壁不锈钢管结合在一起的一种复合型管材，它包含了两种材料的全部优点，摒除了镀锌钢管表面粗造、易结垢等缺点，价格也比薄壁不锈钢管便宜。综合性非常优越，在使用中安全、可靠又方便，是人们生活中非常理想的给水管材。但是双金属复合管的焊接是有一定技巧的，这当中也存在一定的难度，是需要人们去慢慢解决和克服的。本文小编就与大家谈一谈双金属复合管的焊接技术。

1、双金属复合管焊接难题

双金属复合管以碳素钢管或合金钢管为基管,在其内表面覆衬一定厚度(一般为2~3mm)的不锈钢、钛合金、铜、铝等耐蚀合金属制造的复合管,这种特殊的结构形式,使其兼顾碳钢的耐压性和不锈钢的耐蚀性以及相对不锈钢价格低廉的特点,其突出的性价比和耐蚀性能,使它在石油及天然气工业、供水工程、化学工业等行业具有广泛的应用前景。但是该材料焊接有许多技术特点,工艺参数和现场措施对接头的组织和性能有很大影响,由于生产工艺的限制,目前国内主要采用“金属管道爆燃加衬技术”或者液压复合技术,其基层和衬层间的结合完全是机械结合,未达到冶金结合,基层和衬层间会有一定的缝隙,其特殊的结构形式导致焊接时层间未熔合或夹渣、主要合金元素易烧损、熔池金属塌陷形成焊瘤、焊缝背面氧化成型不良、焊缝周围碳原子迁移影响防腐效果等焊接缺陷,并且目前国内无法生产复合管的弯头,必然存在两种钢或多种钢的焊接,因此解决复合管的焊接难题是其大规模推广应用的关键。

2、复合管坡口

2.1坡口接头形式

坡口的接头形式对焊接工艺评定影响很大,由于国内复合管采用的生产形式,无论是爆炸复合还是液压复合,都属于机械式复合,基层和衬层未达到原子或分子间的结合,它们之间有一定的间隙,如果采用常规的坡口形式(见图1)焊接,焊缝区域易造成“渗碳”,且在衬层和基层的间隙交界处出现裂纹,工程技术人员认真摸索,设计出了如图2所示的坡口形式,衬层突出2~3mm,其优点为:a.便于采用封焊焊道进行衬层的固定,减少焊接组对的错边量;b.衬层突出的部分使碳钢到根焊焊缝距离加长,可以降低“渗碳”对复合管焊接接头防腐性能的影响。

2.2坡口加工方法

为了保证接头质量和尺寸上的要求,复合管和不锈钢的接头须采用机械加工工艺,可在车床加工,也可用便携式旋转坡口刀进行加工,根据现场施工条件,由于地理条件限制和返修需要,采用了便携式旋转坡口机进行加工坡口,该设备简单便携易操作,加工坡口时,该设备一端伸入管口内部,靠支腿外撑固定在管口处,通电后,管子不动,仅刀头旋转就可加工成需要的坡口,克服了车床的地理条件限制和费工费时的缺点。

3、焊接工序

复合管的焊接不同于复合板的焊接,传统的复合板可以先焊基层,再焊过渡层,见图3。复合管由于受管径的影响,只能先进行衬层对接焊,再焊过渡层,最后进行基层的焊接。在施工中发现,由于管材椭圆度的影响,衬层的厚度一般在2~3mm,组对十分困难,此外若焊把的位置和力度控制不好,往往造成衬层烧穿,于是确定了先进行封焊再进行根焊的焊接工序,见图4~5,同时为避免电流过大而将2mm不锈钢层烧穿,施工时电弧弧柱中心尽量靠向基层金属,以熔化基层金属为主。实践证明封焊后的焊接接头,减少了组对的错边量,解决了衬层和基层钢管的相对位移问题,同时也解决了衬层金属热导率小、焊接热量传输速度慢和途径单一等问题,避免了焊缝过热而造成焊接困难、焊后成型差和主要合金元素过量烧损等现象的发生;也避免了直接在接头坡口处产生未熔合和焊接裂纹等缺陷,为焊接的顺利进行提供了便利。

4、焊接方法

由于复合管特殊的结构形式,2~3mm的衬层对接时不易操作,故选钨极氩弧焊作为封焊和根焊的焊接方法,与其它焊接方法相比,尽管焊接速度较慢,但它是打底焊的理想方法,适用于各种坡口的打底焊。钨极氩弧焊能清晰的观察到焊接熔池和熔透情况,易于实现单面焊双面成形。且钨极氩弧焊背面无熔渣,对保护管内清洁极有利。同时这种焊接方法熔合比较小,对异种钢的焊接来说控制焊缝的组织和成分十分有益。打底焊工序完成后,为普通碳钢之间的焊接,如图5中第3道至第n道工序。为提高焊接速度,解决焊道宽导致的钨极氩弧焊速度慢问题,经焊接工艺评定,确定了焊条电弧焊作为复合管基层的焊接方法。

以上内容就是小编为大家讲解的双金属复合管的焊接技术以及过程中所要注意的一些东西。双金属复合管的性价比是非常高的，它综合下来的成本只有薄壁不锈钢管的三分之二，紫铜管的五分之一，在性能方面却并不输给这两种钢管，甚至还超越了它们。使用双金属复合管需要注意的就是它的焊接，各位技术人员要好好收藏下本文了，对更好的掌握双金属复合管焊接技术是有一定帮助的。

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