[發明專利]雙金屬復合管半自動氬弧焊接方法

有效

• 申請號: 201310504555.5
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103586566A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 王京;張成杰;王成;楊建強;蒲江濤;劉愛軍;葉建波;馬文賀;吳愛軍;王新;張峰;王伏新;胡瑞海
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;新疆石油工程建設有限責任公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

技術領域

本發明涉及金屬焊接技術領域，特別涉及一種雙金屬復合管半自動氬弧焊接方法。

背景技術

目前國內在站內工藝、集輸管道及長輸管道中，對雙金屬復合管的焊接工藝一般采用氬弧焊根焊，手工電弧焊進行填充焊和蓋面焊。國內不銹鋼雙金屬復合管的填充蓋面焊主要采用手工電弧焊的焊接方式。手工電弧焊焊接技術比較成熟，且成本較低，但其焊接速度較慢，工人勞動強度較大，焊接熱輸入量較大，對不銹鋼層的耐蝕性產生一定的負面影響，同時還有可能造成封焊部位的焊接應力集中。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠避免大能量輸入焊接產生封焊焊縫應力集中的雙金屬復合管半自動氬弧焊接方法。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種雙金屬復合管半自動氬弧焊接方法，先對焊接管道管口預處理，然后依次進行根焊層焊接、過渡層焊接、填充層焊接和蓋面層焊接。

所述焊接管道管口預處理中，封焊位置的管口不銹鋼復合層比基層長1-3mm，采用手工或半自動氬弧對不銹鋼復合層和基層間的縫隙封焊，使復合層與基層之間連接，防止焊接過程中兩層之間可能存在雜質或水蒸氣進入熔池金屬，影響焊接質量。

所述根焊層焊接采用手工氬弧上向焊工藝，為了使熔敷金屬較好地與母材連接，保證焊接的質量，焊接工藝參數控制為：焊接電流80-120A，焊接電壓9-12V，焊接速度6-12cm/min，送絲速度為90-100cm/min，焊絲伸出長度6-8mm，擺幅以焊縫金屬熔敷到焊道邊緣為準，熔敷金屬厚度為2-3mm，沖氬保護的正面氣體流量6-10L/min、背面氣體流量15-25L/min。

所述過渡層焊接采用手工氬弧上向焊工藝，為了使熔敷金屬較好地與母材連接，保證焊接的質量，焊接工藝參數控制為：焊接電流90-120A，焊接電壓9-12V，焊接速度6-12cm/min，送絲速度為90-100cm/min，焊絲伸出長度6-8mm，擺幅以焊縫金屬熔敷到焊道邊緣為準，沖氬保護的正面氣體流量6-10L/min，背面氣體流量5-15L/min。

所述填充層焊接采用半自動焊上向焊工藝，為了使熔敷金屬較好地與母材連接，保證焊接的質量，焊接工藝參數控制為：焊接電流170-190A，焊接電壓10-12V，焊接速度7-8cm/min，送絲速度為90-100cm/min，焊絲伸出長度為6-20mm，擺幅以焊縫金屬熔敷到焊道邊緣為準，熔敷金屬厚度為2-3mm；填充層焊接采用半自動焊上向焊工藝，能夠自動送絲，不需要頻繁更換焊材，提高了焊接速度、降低了勞動強度，并且避免了手工氬弧焊焊接過程中造成的焊接接頭的增加，可明顯減少了焊接接頭，減少了焊接缺陷，保證了焊接的穩定性。同時，填充層焊接采用半自動焊上向焊工藝，可減小焊接時的熱輸入量，避免了在封焊部位焊接應力集中的問題，增加了熔敷金屬厚度，提高了焊接的質量，降低了作業成本。

所述蓋面層焊接采用半自動焊上向焊工藝，為了使熔敷金屬較好地與母材連接，保證焊接的質量，焊接工藝參數控制為：焊接電流170-190A，焊接電壓10-12V，焊接速度4-6cm/min，送絲速度為90-100cm/min，焊絲伸出長度為6-20mm，擺幅以焊縫金屬熔敷到焊道邊緣為準，熔敷金屬厚度為2-3mm；蓋面層焊接采用半自動焊上向焊工藝，能夠自動送絲，不需要頻繁更換焊材，提高了焊接速度、降低了勞動強度，并且避免了手工氬弧焊焊接過程中造成的焊接接頭的增加，可明顯減少了焊接接頭，降低了環焊接頭焊縫背面存在咬邊、凹陷、焊縫內裂紋、夾渣等焊接缺陷，保證了焊接的穩定性。同時，蓋面層焊接采用半自動焊上向焊工藝，可減小焊接時的熱輸入量，避免了在封焊部位焊接應力集中的問題，提高了焊接的質量，降低了作業成本。

進一步地，所述根焊層焊接和過渡層焊接選用的焊接設備為川焊DC400或奧太DC500II，所述填充層焊接和蓋面層焊接選用的焊接設備為德國TIP?TIG氬弧半自動焊機或米勒氬弧半自動焊機。

進一步地，所述根焊層焊接選用的焊絲為ER316L/Φ2.0mm，所述過渡層焊接選用的焊絲為ER309LMo/Φ2.5mm，所述填充層焊接選用的焊絲為ERNiCrMo-3/Φ0.9mm，所述蓋面層焊接選用的焊絲為ERNiCrMo-3/Φ0.9mm。

進一步地，所述焊接中的保護氣體選用氣體純度≥99.99%的Ar。

進一步地，所述焊接管道的坡口為不含內襯墊的外根焊坡口，所述坡口型式為V型坡口、U型坡口或復合V型坡口，具有更廣泛的使用范圍。