[發明專利]一種耐蝕合金復合管的X型坡口焊接工藝

在審

• 申請號: 202011281234.X
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112439982A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 吳立斌;羅澤松;陳勁;李陽;段翱
• 申請（專利權）人: 四川石油天然氣建設工程有限責任公司
• 主分類號: B23K9/235
• 分類號: B23K9/235;B23K9/16;B23K33/00
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 安宇宏;邢偉

本發明提供了一種耐蝕合金復合管的X型坡口焊接工藝，耐蝕合金復合管具有耐蝕合金層和基材層，所述焊接工藝包括步驟：在兩根待焊接的耐蝕合金復合管連接端加工半X型坡口并組對形成X型坡口，所述X型坡口形成在耐蝕合金復合管的整個圓周方向，且沿其軸向截面呈第一X型坡口和與第一X型坡口對稱的第二X型坡口，所述第一X型坡口包括上漏斗口、下漏斗口和過渡段，上漏斗口沿徑向方向正置形成在基材層上，下漏斗口沿徑向方向倒置形成在耐蝕合金層和基材層靠近耐蝕合金層的一部分上，過渡段連接上漏斗口和下漏斗口；焊接前先通一段時間保護氣，隨后對X坡口進行焊接。本發明具有有利于耐蝕合金復合管內焊接工藝的實施，節約填充材料用量等優點。

技術領域

本發明涉及一種耐蝕合金復合管的X型坡口焊接工藝，主要用在油氣田內襯或內覆耐蝕合金(以下簡稱CRA)雙金屬復合管的焊接及無損檢測技術領域。

背景技術

目前油氣田開發項目中由于輸送的石油、天然氣內含較多腐蝕性介質，普通碳鋼管無法滿足防腐蝕性能要求，普通碳鋼+緩蝕劑只是減緩了管道腐蝕的速率，純不銹鋼管因為造價過高無法大規模的推廣。不銹鋼內側復合管充分利用碳鋼在這一背景下，內襯或內覆耐蝕合金的雙金屬復合管憑借其價格低廉、綜合力學性能好以及不銹鋼抗腐蝕性能優異的特點，既滿足嚴苛腐蝕工況的服役環境，又節約了大量貴重金屬，從而降低成本、節約材料，其在石油化工、煙氣脫硫、化工、環保等工業領域中展現出廣泛的應用前景。

但由于雙金屬復合管特殊的構造，耐腐蝕陳層和基層的不同材料屬性也給焊接成型方法帶來了新的問題。例如，在焊接過程中，接頭凝固過渡層的形成易導致焊縫金屬中生成脆性相而使接頭的塑韌性下降；接頭界面合金元素碳的遷移使接頭的力學性能和耐腐蝕性能下降等都是阻礙雙金屬復合管的焊接成型問題，導致焊接合格率低，返修率高。此外，坡口的結構、焊接前的預熱、焊接過程中焊接速度、停保護氣的時機、以及管口組對、保護氣的成分等因素都會對焊縫質量造成影響。目前，在耐蝕合金復合管焊接中，主要采用“V”型坡口或者“U”型坡口。但是上述兩種坡口形式在焊接過程中不利于耐蝕合金復合管內焊的焊接工藝的實施。而且，焊接時填充材料用量大，也不利于耐蝕合金復合管內焊的焊接工藝的實施。

綜上，需要提供一種能夠適用于耐蝕合金復合管焊接的坡口結構以及與該坡口結構相適應的焊接工藝方法。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。

例如，本發明的目的之一在于提供一種適用于耐蝕合金復合管焊接的坡口結構及焊接接頭。又如，本發明的另一目的在于提供一種能夠提高焊接成功率，降低返修率，提高焊接作業效率的焊接工藝。

為了實現上述目的，本發明提供了一種耐蝕合金復合管的X型坡口焊接工藝，所述耐蝕合金復合管具有耐蝕合金層和套裝包覆在所述耐蝕合金層外的基材層，所述焊接工藝包括步驟：坡口加工：分別在兩根待焊接的耐蝕合金復合管的連接端加工形成半X型坡口；形成X型坡口結構：將兩根耐蝕合金復合管組對，使兩個半X型坡口構成X型坡口，所述X型坡口結構形成在組對后的耐蝕合金復合管的整個圓周方向，且沿所述組對后的耐蝕合金復合管的軸向截面呈第一X型坡口和與第一X型坡口構成沿所述軸向對稱的第二X型坡口，其中，所述第一X型坡口包括上漏斗口、下漏斗口和過渡段，所述上漏斗口沿徑向方向正置形成在基材層上，所述下漏斗口沿徑向方向倒置形成在耐蝕合金層和基材層靠近耐蝕合金層的一部分上，所述過渡段連接上漏斗口和下漏斗口；其中，所述組對采用內對口器組對或外對口器配合間隙橋塊輔助組對；進行焊接：焊接前先通預定時間保護氣，在管外采用與基材層材質相同焊條進行第一根焊層和填充焊層焊接；然后，在管內采用與耐蝕合金層材質相同的焊條進行第二根焊層、過渡層和耐蝕合金堆焊層焊接；其中，所述第一根焊層形成在部分或全部過渡段內，所述填充焊層形成在上漏斗口內，所述第二根焊層形成在剩下的部分過渡段內，所述過渡層形成在下漏斗口中靠近第二根焊位置且覆蓋部分耐蝕合金層，所述耐蝕合金堆焊層形成在過渡層上。