[發明專利]一種基于R形坡口的雙金屬復合管管端封焊工藝

有效

• 申請號: 201310681311.4
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103612001A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 梁國萍;王斌;姜義;郭霖;梁國棟;王小艷
• 申請（專利權）人: 西安向陽航天材料股份有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/235
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于雙金屬復合管焊接技術領域，尤其是涉及一種基于R形坡口的雙金屬復合管管端封焊工藝。

背景技術

基于爆燃復合方法復合為一體的雙金屬復合管主要是利用炸藥產生瞬間沖擊波，使得不銹鋼內襯管產生塑性變形，同時碳鋼基管產生彈性變形，最終達到內外過盈貼合的機械狀態。由于爆燃復合是一種機械復合方法，碳鋼基管與不銹鋼內襯管之間存在一定的物理間隙，因此管端的封焊成為雙金屬復合管管端質量控制的重要環節之一。封焊的主要作用是：第一、防止污染物從管端進入碳鋼基管與不銹鋼內襯管之間的間隙，影響雙金屬復合管的質量；第二、機械式雙金屬復合管的管端在運輸、吊裝過程中容易使不銹鋼內襯管出現變形、分離等現象，因而需采用封焊工藝保證其完整性；第二、碳鋼基管與不銹鋼內襯管之間間隙的存在使得對接焊時易在間隙處產生氣孔、未熔等焊接缺陷，嚴重影響施工的質量與效率，管端封焊可以避免這一類缺陷在對接焊時產生。

目前，對雙金屬復合管進行管端封焊時，采用的是如圖1所示的封焊坡口，不銹鋼內襯管伸出碳鋼基管管端3mm～3.5mm，碳鋼基管管端根據購買方的需要加工成一定的傾斜角度，不銹鋼內襯管與碳鋼基管之間直接是鈍角過渡，封焊直接在鈍角頂點處開始焊接，其封焊狀態詳見圖2。如圖1所示的封焊坡口的優點是：第一、容易加工；第二、焊接操作簡單；第三、焊接效率高；但其存在的以下幾方面缺陷：第一，焊接后在焊縫鈍角頂角處易出現頂角未熔的缺陷，嚴重影響焊縫質量；第二，封焊后的焊縫完全暴露在對接焊焊縫中，因而焊縫厚度較薄，后續對接焊易將封焊焊縫燒穿，出現質量缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于R形坡口的雙金屬復合管管端封焊工藝，其封焊工藝步驟簡單、封焊工藝過程易控且焊接質量好，能有效解決現有復合管管端封焊方法存在的焊縫質量較差、所焊接雙金屬復合管易出現質量缺陷等問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種基于R形坡口的雙金屬復合管管端封焊工藝，所封焊的雙金屬復合管由不銹鋼內襯管和同軸套裝在不銹鋼內襯管外側的碳鋼基管組成，其特征在于該工藝包括以下步驟：

步驟一、R形坡口加工：在待封焊雙金屬復合管的碳鋼基管管端加工R形坡口；所述R形坡口下部為向內凹陷的圓弧段且其上部為傾斜坡面，所述傾斜坡面與所述圓弧段之間為向外凸出的圓弧形過渡段；所述不銹鋼內襯管外端伸出碳鋼基管的長度不小于3mm；

步驟二、打底焊：惰性氣體保護下，采用氬弧焊機在所述圓弧面與不銹鋼內襯管之間的連接處進行打底焊，并形成打底焊層；所述打底焊層位于向內凹陷的所述圓弧段內；打底焊時，所用的焊絲為不銹鋼焊絲且焊接電流為70A～100A；

步驟三、蓋面焊：惰性氣體保護下，采用氬弧焊機在打底焊層外側進行蓋面焊，并形成蓋面焊層；所述蓋面焊層的上部高度高于所述圓弧形過渡段的上部高度；蓋面焊時，所用的焊絲為不銹鋼焊絲且焊接電流為90A～120A。

上述一種基于R形坡口的雙金屬復合管管端封焊工藝，其特征是：步驟一中所述傾斜坡面與不銹鋼內襯管的中心軸線之間的夾角β=（90°-α）；步驟一中對所述R形坡口進行加工時，先采用機加工設備將碳鋼基管管端加工成傾斜面，所述傾斜面與不銹鋼內襯管中心軸線之間的夾角為β；之后，采用機加工設備沿圓周方向在碳鋼基管管端與不銹鋼內襯管之間的連接處加工形成所述圓弧段；然后，采用打磨設備對所述圓弧段上部與所述傾斜面之間的連接處進行打磨，并形成所述圓弧形過渡段。

上述一種基于R形坡口的雙金屬復合管管端封焊工藝，其特征是：步驟一中所述圓弧段的圓弧半徑R2=3mm～4mm，所述圓弧形過渡段的圓弧半徑R1=2mm～3mm，所述不銹鋼內襯管外端伸出碳鋼基管的長度為4mm～4.5mm，所述圓弧段的高度為3mm～5mm。

上述一種基于R形坡口的雙金屬復合管管端封焊工藝，其特征是：步驟二中進行打底焊時，所述打底焊層將向內凹陷的所述圓弧段內全部填滿。

上述一種基于R形坡口的雙金屬復合管管端封焊工藝，其特征是：步驟二中所述打底焊層被步驟三中所述蓋面焊層完全覆蓋。

上述一種基于R形坡口的雙金屬復合管管端封焊工藝，其特征是：步驟二中進行打底焊之前，需先采用加熱設備對待封焊雙金屬復合管管端進行預熱，并將待封焊雙金屬復合管管端預熱至80℃～100℃。

上述一種基于R形坡口的雙金屬復合管管端封焊工藝，其特征是：步驟三中所述蓋面焊層上部與碳鋼基管之間的連接處以及蓋面焊層底部與不銹鋼內襯管之間的連接處均為鈍角。