双金属复合管焊接质量控制

焊 接而 继续 施焊 。
封 焊 层 Ｌ气 孔 基 层 复层 未 熔 合
图 ４ 焊道 与母 材 未 熔 合
夹 渣 ：焊条 药皮熔 化 后没有 从熔 池 中排 出造 成
的， 出现在基 层 焊道 中 。从 底 片影像 分析 ， 夹渣呈 点
状 或条 状 ． 点渣 分布无 规律 性 ， 状夹 渣与 焊条走 向 条
ＤＣ ＋
过 渡 焊 焊 条 电 弧 焊
０ ２ ２～３ ２～５ １ ２
２—５ １ ２
填 充 焊 焊条 电弧 焊 Ｔ ４ ７ ＨＪ ２
盖 面 焊 焊 条 电弧 焊 ＴＨＪ ２ ４７
３２ ． ３２ ．
ＤＣ ＤＣ ’
２ 焊接缺陷及原因分析
２１ 缺 陷检 测情 况 ．
气 孔 ：复合 管焊 接常 见气 孑 是 封焊 层 和过 渡层 Ｌ 焊 接时 产生 的 ， 主要原 因是 焊接 封 焊层 时 。 合层 和 复 基 层之 间存 在水 、 、 气 油污 等 杂 质在 受 热 后 分解 ， 产 生大 量气 体， 能及 时逸 出 ， 而形 成气 孑 （ 图 ２ ； 不 从 Ｌ见 ） 过渡 层焊 接 时 ， 电弧将封 焊层 熔化 ， 复合层 和基 层之 间存 在杂 质在 受热后 分 解 。 过封 焊层 进入 过 渡层 ． 穿
未 熔 合
表 ２ 缺 陷 性质 及 数 量 统 计
性质 鬻 数量 ｌ ≯ 百 分比 誊麓 － 臻鼍 ｌ ＿ 《 霪 ％
注 ：缺 陷 数 量 大 于 所 发 现 的 存 在 缺 陷 焊 口数 是 由 于 一 道 焊 口ｌ 司时
ｆ
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一
致。
３ 质量控制措施
图 ２ 复合 管 （ 场 图 片） 现
从 该工 程 中采用 的焊 接工 艺 、发现缺 陷情 况分
２２ 缺 陷原 因分析 ．
析 及结 合现 场调 查综 合分 析 ， 孔 、 熔合 等缺 陷 的 气 未
大 量产 生 与封焊 层 、 打底层 、 渡层 焊接质 量控 制直 过
的未熔 合 ，由于复合 层 和基层 之 间存在 的杂质 在受
热后分 解 ， 杂质 分解 产生 的气体 吸走 了热 量 ， 在 瞬 并
问形成 气 膜 ， 池不 能将 上一层 焊 道表 面熔化 ， 熔 从而
导致层 间未熔合 。 底片 影像分 析 ， 问未 熔合 大部 从 层
２ ， ／ ／ ，
程中， 还有 几点 应引 起重视 ：
焊 接质 量控 制 。 保证 复合 管焊接 质量 ， 高焊接 一 是 提 次合 格率 的重要 保证 。
３ ６ 、 格 ２ ３ × （ ＋ ） １Ｌ 规 ７ ｍｍ ９ ７ ２ ｍｍ双 金 属 复合 管 。工
程建 设初期 ， 进行 复合 管焊接 质量监 督检 查 中 ， 在 抽
定 厚 度 的不 锈钢 、 合 金 、 等耐 蚀金 属 ． 钛 铜 由于其综
合 了不 锈 钢 管 的耐 腐 蚀 能 力 和 碳 素 钢 管 的承 压 能 力 ， 良好 的使 用经 济性 ， 有 近年来 在油 气 田开发 中逐 步得 到应用 。但 是 ， 由于该 产 品属 于机 械复 合产 品 ，
扬 扬
苏
苏
的原 因。指 出封 焊层 质 量 失 控 、 渡 层 焊接州 作 不 当是 造 成 气 孔 、 过 操 未熔 合 等 缺 陷 产 生 的原 因。结 果表 明 ， 强 关键 工 序 的 质 量控 加 州 制 ， 进 焊接 操 作 方 法 ， 改 对提 高一 次 焊接 合格 率是 有 效 的 。
Ｌ １２ ｌ ｆ ３ ｔ ～
图 １ 坡 口 型 式及 尺寸
耳
分存在 于 过渡层 ，少 部分 存在 于过 渡层 与碳钢 填充
层之间， 面积较 大 ， 不规 则块 状 。二是焊 缝 与母材 呈
１ 封 焊 ；２ 打 底 焊； ３ 过 渡 焊 ；４ 填 充 焊 ；５ 盖 面 焊 一 － － － －
接 相关 ， 中封 焊层质 量失 控 （ 对所 有复 合管封 焊 其 后 层 重新 检测并 由供货 商对不 合格 管重新 封 焊 ）过 渡 、 层 焊接操 作不 当是 造成 缺 陷产生 的主要 原 因 。从施 工单 位 的焊接 工艺 参数 、 陷产生 机理 、 缺 焊接 复杂性
分析 ， 进行 复合 管 焊 接 时 ， 焊 层 、 底 层 和过 渡层 封 打
ｗ ｌ ｉ ｇ ｅｄｎ ．
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采用 “ 金属 管道爆 燃加 衬技 术 ” 造而 成 的双金 制 属 复合 管 ， 以碳 素钢 管为基 管 ， 是 在其 内表 面覆衬 一
１ ９
焊 接产 生缺 陷概 率最大 。 于基层 材料 的焊 接 ， 对 已有
现 已投产 ２年 ， 运行 良好 。
经 实践 证 明 比较 成熟 的焊接 工艺 。 因此 ． 复合管 焊 在
接 中， 做好封 焊层 、 打底 层 和过渡 层这 三道关 键工 序
双 金属 复合 管 由于其 现 有制 造 工 艺 的局 限性 ． 导致 焊接难 度 大 ， 产生缺 陷 。 易 在今后 复合 管焊 接工
种金 属结合 力强 ， 焊接 过程控 制要 求高 。 ０ ９年 ， 对 ２０ 某油 气 田地面工 程集 输管 线项 目， 由于管 道输送 介 质 富含 Ｃ Ｏ ，设 计 采 用 基 管 材 质 Ｌ ６ 、衬 管 材 质 ３０
表 １ 焊接 工艺 参 数
封 层 焊
氩 弧焊
Ｓ Ａ １ － 击２５ Ｑ ３６Ｔ ．
采用 的不是 冶金 复合 工艺 ，也不 如爆 炸复 合板 的两
查 焊 口 ２ ０道 ， 在超 标 缺 陷焊 口 ５ ２ 存 ０道 ， 次焊 接 一
合格 率仅 ７ ．％，远 低 于普通 管线 钢 的一 次焊接 合 ７２ 格率 。
１ 焊接工艺情况
该 复合管 由供货 商 按施工 单位 提供 的焊接 工艺 评 定进 行封焊 后 出厂 ，施工单 位采 用 的焊接 工艺参 数如 表 １ 采 用 的坡 口型式及 尺寸见 图 １ ， 。
Ｄ Ｃ
７ ２ －１
７ １ ￣２ １￣ ０ ５ ２ １ ￣１ ２ ５ １— ５ ２ １
ｌ～５ ３ ｌ １～ ５ ３ ｌ
５ ８ ～ ５ ８ ～ ８９ ～ ７ ｌ ～ ｌ
７～ｌｌ
打 底 焊
氩 弧焊 Байду номын сангаас
Ｓ Ａ － Ｑ ３６Ｔ １
Ａ３ ７ ０
２５ ．
３２ ．
Ｄ Ｃ
姜 集集 赢● ■ 江江 胜 新新 权 帅砷 汉国国 ■Ｉ ， 团团
双金属 复合 管焊接质量控 制
军 油 油 ： 勘 勘
探 探
局 局
基 建 办 公 室
技 术 监 督 处
摘
要 针 对 某 油 气 田地 面工 程 复 合 管 一 次 焊 接 合 格 率 低 的 问 题 ， 焊 接 工 艺 、 陷 产 生 机 理 、 作 规 范 等 方 面分 析 缺 陷 产 生 从 缺 操
１ ８
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６ ± Ｏ ５。
未能及 时逸 出。从底 片影 像分 析 。气孔 多呈 不规则
状 ， 寸较 大或 呈连 续分 布 。 尺
未 熔合 ： 是层 问未 熔 合 （ ３ ， 指 焊 道之 间 一 图 ）是
间 的未熔 合 （ ４ ， 由于封 焊 时 ， 图 ）是 复合 管 复层 与基 层 存在 杂 质或焊 接 电流过 小 、摆 幅 过大造 成焊 缝金
属 与基 层母 材未 熔合 ，本 次检查 发 现此类 未熔 合大 量 存在 。 底片 影像 分析 ， 从 该类 未熔合 呈条 状或 线状 （ 常伴 点渣 ）有 的长 度与 底片 等长 。 ，
复 层 与 基 层 间 隙 基 层
过 渡层 ， 熔合 均 出现在 封焊 焊道 。 过现场 调查 了 未 经 解到 ． 焊接 人员 即使 发现 封焊 层上 存在 缺 陷 ， 如气 孑 Ｌ
（ 图 ２上 封焊 层气 孔 ） 也不 作处 理 （ 见 ， 因为封 焊层 由
复合管 供货 商焊 接 ） 施焊 时 听到爆 裂声 时也 不停 止 ；
关键 词 复 合 管 焊接 缺 陷 质 量控 制∞ ∞ ∞ ∞
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｖ ｅ ｏ ｅ ｐ ｏ ｌ ｍ ｆ ｈ ｗ ｒｍａ ｙｗｅｄ ｎ ｕ ｌ ｅ ａ ｅ ａ ｏ ｔｔ ｅｃ ｍｐ ｓｔ ｉ ｅ ｒ ｕ ｄ ｅ ｇｎ ｅ ｎ ｎ ａ ｉ ｓ ｒ ｃ Ｉ ｉｗ ｆｔ ｒ ｂ ｅ ｏ ｅ ｌ ｐ ｈ ｔ ｏ ｉ ｒ ｌ ｉ ｇ ｑ ａｉ ｄ ｒｔ ｂ ｕ ｏ ｏ ｉ ｐ ｐ ｓ ｏ ｇ ｏ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｉ ｎ ｏ ｌ ｉ ｆ ｈ ｅ ｆ ｉ — ｇ ｓｆ ｌ ， ｈ ｓａ ｔ ｌ ｎ ｌ ｚ ｓ ｔ ｅ ｃ ｕ ｅ ｅｅ ｔ ｏ ｔ ｅ ａ ｐ ｃｓ ｏ ｅ ｄ ｎ ｒ ｃ ｓ ， ｈ ｃ ａ ｉｍ ｆｄ ｆｃ ｃ ｕ ｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｅ ｄ ｔ ｉ ｒ ｃｅ ａ ａｙ ｅ ｈ ａ ｓ ｓ ｏ ｄ ｆ ｃ ｓｆ ｍ ｈ ｓ ｅ ｔ ｆｗ ｌｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｏ ｅ ｅ ｔｏ ｃ ｒｅ ｃ ， ｎ ｈ ｉ ｉ ｆ ｒ ｏ ｅ ａ ｉｇ ｒ ｇ ｌｔ ｎ Ｉ ｏｎ ｅ ｕ ａ ｅｅ ｔ ｓ ｃ ｓｂ ｏ ｈ ｌ ， ｎ ｏ ｌｔ ｕ ｉｎ ａ ｅ ｃ ｕ ｅ ｙ ｂ ｉ ｇ ｏ ｔｏ ｏ ｔｏ ｅ ｑ ａｉ ｐ ｒ ｔ ｅ ｕ ａｉ ． ｔｉ ｐ ｉ ｔｄ ｏ ｔ ｈ ｔ ｆ ｃｓ ｕ ｈ ａ ｌ ｗ ｏｅ ｉ ｃ ｍｐ ｅ ｅｆ ｓｏ ｒ ａ ｓ ｄ ｂ ｅｎ ｕ ｆｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｔ ｕ ｌ ｎ ｏ ｓ ｔ ｄ ｉ ｈ — ｔ ｆｓ ａ ｅ ｄ ｎ ａ ｅ ｎ ｈ ｍｐ ｏ ｅ ｐ ｒ ｔ ｎ ｏ ａ ｓ ｉｎ ｗ ｌ ｉ ｇ ｌｙ ｒ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｎ ａ ｃｎ ｈ ｕ ｉ ｏ ｔ ｌｏ ｙ ｏ ｅ ｌｗ ｌ ｉ ｇ ｌｙ ｒａ ｄ ｔ ｅ ｉ ｒ ｐ ｒｏ ｅ ａｉ ｆｔ ｎ ｉ ｏ ｅ ｄｎ ａ ｅ ． ｈ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｈ ｔｅ ｈ ｎ ｉ ｇ ｔ ｅ ｑ ａ ｔ ｃ ｎ ｒ ｆ ｏ ｒ ｔ ｓ ｌ ｙ ｏ ｋ ｙ ｔｃ ｎ ｌｇ ｃ ｌｐ ｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｉ ｒ ｖｎ ｈ ｔ ｏ ｆｗｅｄ ｎ ｐ ｒ ｔ ｎ ａｅ ｅ ｆｃ ｉｅ ｉ ｍｐ ｏ ｉ ｇ ｔ ｅ ｐ ｉ ｒ ｕ ｌ ｅ ａｅ ｏ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉ ａ ｒ ｃ ｓ ｎ ｍｐ ｏ ｉｇ ｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ｏ ｌ ｉ ｇ ｏ ｅ ａｉ ｒ ｆ ｔ ｎ ｉ ｒ ｖ ｎ ｈ ｒｍａ ｙ ｑ ａｉ ｄ ｒ ｔ ｆ ｏ ｅ ｖ ｉ ｆ
量 ， 过对底 片 上缺 陷情况 统计 ， 通 发现 主要存 在 以下 几 种性 质缺 陷 ， 计情 况见 表 ２ 统 。
由表 ２可 以看 出 ，气孔 、未 熔合 占缺 陷总数 的
９ ．％， 中未熔 合 占缺 陷总数 的 ４ ．％。在复合 钢 ３５ 其 ４１
本 次抽查 ，是采用 射线 检测来 评 价管道 焊 口质
‘
ｌ
有 几 种 性 质 的缺 陷 存 在
管焊接中 ， 气孔 是 常见 焊 接 缺 陷 ， 但气 孔 、 未熔 合 出 现 几率 如此 之 高 ， 不多 见 。在对 超标 气孔 、 并 未熔 合
等 缺 陷进行 打磨 返修 时发 现 ， 气孔 多 出现在 封焊 层 、
图 ３ 层 间未 熔 合