[發(fā)明專利]一種大口徑厚壁鎳合金復(fù)合管對(duì)接焊工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611109144.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN106583951A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭強(qiáng);許再勝;魏家斌;張錫洲;宋繼勇;張克輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中石化中原油建工程有限公司
• 主分類號(hào): B23K28/02
• 分類號(hào): B23K28/02;B23K101/06
• 代理公司: 濮陽華凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)41136
• 代理人: 靳建山

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大口徑厚壁鎳合金復(fù)合管對(duì)接焊工藝。

背景技術(shù)

普光氣田凈化廠原料氣管道是輸送高含硫天然氣的主干線，原管道為不銹鋼復(fù)合管，材質(zhì)是20R+316L；普光氣田在近年運(yùn)行過程中監(jiān)測(cè)到原料氣中CL^-含量逐步升高，加速了不銹鋼復(fù)合管的腐蝕，給普光氣田的安全運(yùn)行帶來極大隱患，為此普光氣田決定對(duì)原料氣管線材質(zhì)進(jìn)行升級(jí)，由20R+316L不銹鋼復(fù)鋼管升級(jí)為Q245R+N08825鎳合金冶金復(fù)合鋼管。管道規(guī)格為Φ711﹡（32+3）（基層厚度32毫米，覆層厚度3毫米）、Φ610﹡（28+3）和Φ508﹡（24+3）。

目前，薄壁鎳合金復(fù)合管主要的焊接工藝有全手工鎢極氬弧焊（GTAW）或者鎢極氬弧焊打底+焊條填充蓋面（GTAW+SMAW）的焊接工藝，這兩種焊接工藝在復(fù)合管較厚的情況下焊接質(zhì)量無法保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于大口徑厚壁鎳合金復(fù)合管、焊接效率高、焊接質(zhì)量高的一種大口徑厚壁鎳合金復(fù)合管對(duì)接焊工藝。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

1.一種大口徑厚壁鎳合金復(fù)合管對(duì)接焊工藝，包括以下步驟：

1）對(duì)需焊接的鎳合金復(fù)合管的切口端面加工坡口，使兩鎳合金復(fù)合管的坡口角度之和為 70°～75°對(duì)坡口進(jìn)行PT（著色）檢測(cè)，檢查合格后進(jìn)行坡口組對(duì)；

2）采用低頻脈沖鎢極氬弧焊工藝進(jìn)行根焊道焊接，焊接完成后對(duì)根焊道及坡口面進(jìn)行PT（著色）檢測(cè)；

3）采用低頻脈沖鎢極氬弧焊工藝進(jìn)行第一層填充層焊接，填充焊層數(shù)是1層，道數(shù)是2道；

4）采用半自動(dòng)脈沖MIG（熔化極氣體保護(hù)焊）工藝進(jìn)行第2-3層填充，填充焊層數(shù)2-3層，焊道數(shù)是4-5道，焊接完成后進(jìn)行層間RT(射線檢測(cè))

5）采用半自動(dòng)脈沖MIG（熔化極氣體保護(hù)焊）工藝進(jìn)行其余填充層和蓋面焊道的焊接，直至焊接全部完成。整道焊縫焊接完成后進(jìn)行RT(射線檢測(cè))和UT（超聲波檢測(cè)）。

上述步驟1）中，鎳合金復(fù)合管的切口端面加工出帶臺(tái)階的“V”型坡口，臺(tái)階的厚度為2.0-2.5mm，臺(tái)階的寬度為2.0-3.0mm。

上述步驟2）中，根焊道焊接前，用丙酮對(duì)焊道和焊絲進(jìn)行清洗，并進(jìn)行鐵離子檢測(cè)。

上述步驟2）和步驟3）中，打底焊接和填充焊時(shí)脈沖頻率為2Hz，焊材規(guī)格與型號(hào)分別為φ2.4和ERNiCrMo-3。

上述步驟2）和步驟3）中，打底焊接和填充焊時(shí)，對(duì)焊縫背面進(jìn)行充氬保護(hù)，氬氣濃度需達(dá)到99.999%，氧含量需低于400ppm。

上述步驟4）和步驟5）中，焊接時(shí)采用水霧法進(jìn)行層間降溫，焊接層間溫度＜80℃。

本發(fā)明針對(duì)鎳合金焊接時(shí)熔池金屬流動(dòng)性差，導(dǎo)熱慢、焊接熔深淺、易氧化等特性，采用低頻脈沖氬弧焊進(jìn)行根焊道及第一層填充焊的焊接，依靠脈沖電流可以實(shí)現(xiàn)低熱量輸入，有效減小影響根焊道腐蝕性能的脆性相的析出，確保根焊道質(zhì)量；針對(duì)管壁較厚，焊接工作量大的特點(diǎn)，采用半自動(dòng)脈沖MIG焊填充蓋面，提高了焊接效率，加快了施工進(jìn)度，保證了焊接質(zhì)量；本發(fā)明不僅填補(bǔ)了國內(nèi)大口徑厚壁雙金屬復(fù)合管焊接施工技術(shù)的空白，同時(shí)也為我國今后酸氣田的開發(fā)提供了技術(shù)支撐。

附圖說明

圖1是坡口及焊縫示意圖

1 覆層2 基層3 坡口4 臺(tái)階5 打底焊6 填充焊7 填充8 蓋面。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

1.一種大口徑厚壁鎳合金復(fù)合管對(duì)接焊工藝，包括以下步驟：

1）對(duì)需焊接的鎳合金復(fù)合管的切口端面加工出帶臺(tái)階的“V”型坡口，臺(tái)階的厚度為2.0-2.5mm，臺(tái)階的寬度為2.0-3.0mm，坡口角度之和為 67.5°～77.5°對(duì)坡口進(jìn)行PT檢測(cè)，檢查合格后進(jìn)行坡口組對(duì)；

2）打底焊接前，用丙酮對(duì)焊道和焊絲進(jìn)行清洗，并進(jìn)行鐵離子檢測(cè)，采用低頻脈沖氬弧焊對(duì)鎳合金復(fù)合管進(jìn)行打底焊接，焊接完成后對(duì)打底焊道進(jìn)行PT檢測(cè)，打底焊接脈沖頻率為2Hz，焊材規(guī)格與型號(hào)分別為φ2.4和ERNiCrMo-3，打底焊接時(shí)，對(duì)焊縫背面進(jìn)行充氬保護(hù)，氬氣濃度需達(dá)到99.999%，氧含量需低于400ppm；

3）采用低頻脈沖氬弧焊對(duì)鎳合金復(fù)合管進(jìn)行填充焊，填充焊焊接層數(shù)是1層，填充焊焊接道數(shù)是2道，焊接完成后對(duì)熱焊進(jìn)行RT檢測(cè)，填充焊脈沖頻率為2Hz，焊材規(guī)格與型號(hào)分別為φ2.4和ERNiCrMo-3，填充焊時(shí)，對(duì)焊縫背面進(jìn)行充氬保護(hù)，氬氣濃度需達(dá)到99.999%，氧含量需低于400ppm；