不锈钢衬底层双金属复合钢管的焊接

不锈钢衬底层双金属复合钢管的焊接
摘要：不锈钢衬层双金属复合钢管在污水注聚管网中以较高的性价比逐步得到推广应用，但现场施工由于工艺措施不当往往造成施工质量差、无损检测合格率低、焊缝附近腐蚀严重等情况。

根据近年的双金属复合管的施工，再加上在我注聚站多年的施工经验，总结出双金属复合管的施工焊接技术。

本文系统的阐述了不锈钢衬层双金属复合管的焊接工艺特点、性能，通过合理的选择焊接工艺参数，确定了质量稳定的双金属复合管焊接技术。

关键词：不锈钢衬层双金属复合管腐蚀性能焊接技术
中图分类号：tg506.7+1
前言
不锈钢管线在注聚管网中以优良的耐腐蚀性能得到业界一致认可，但是由于成本较高而令投资方忘而却步。

为了保证单井管线的安全性能，尽可能的提高该管线的性价比，在节约投资的前提下，采用管线内带有不锈钢衬层的双金属复合管代替不锈钢管道。

不仅大大减少了投资而且满足了管道抗腐蚀的安全性能。

然而双金属复合管的施工焊接由于没有完整的技术指导经验，在施工中出现了施工质量差无损检测合格率低、焊缝融合线附近腐蚀严重等情况。

在我注聚站的建设中，单井管线采用管线基材采用20#钢材质，规格从φ32×5（4+1）到φ89×5（4+1），最初复合层采用1.0mm厚的碳化层，效果不佳；后来复合层采用1.0mm厚的玻璃衬层效果也不理想：如果采用不锈钢衬层的双金属复合管，复合层采用1.0mm厚
的su304不锈钢材质，从施工中借鉴其他施工的经验，摸索出成功的双金属复合管焊接技术
一、不锈管复合管的特能
不锈钢复合管基材采用20#钢属于优质低碳钢是压力管道常用的钢材。

复合层采用sus304奥氏体不锈钢，是低碳不锈钢。

20#钢材质的基材具有较高的强度和韧性，焊接性能好，承受来自于介质的主要压力，而不锈钢衬层具有良好的耐腐蚀性，保护了基材不受介质的腐蚀。

现在国产不锈钢复合管基材采用挤压成衬方法生产，工艺不够成熟，没有统一的规范约束，因此形成了复合管的基材和不锈钢衬层接触不够紧密，内部还有空气、水分和油污等杂质，这给焊接带来一定难度，同时也影响了焊接质量。

在施工中，工艺复杂，坡口加工困难，焊接存在缺陷多，更为严重的事经常引起接头处复合层错位，使复合层起不到抗腐蚀作用。

二、焊前准备
双金属复合管在安装过程中要求高于其他普通管道，否则将直接影响焊接质量。

在安装过程中，管材的坡口和现场组对最为关键，成为焊前准备的主要控制工序。

坡口加工受现场条件限制，采用便携式坡口机进行加工，施工初期的坡口如图一所示。

进步按采取了严格的控制措施，采用手工钨极氩弧焊打底，手工电弧焊填充盖面，可是焊缝经无算检测，存在有大量的气孔和未融合等缺陷，复合管基层与衬层间存有杂质，在焊接熔池中形成气孔，同时基层与衬层之间存有间隙，在x光片中形成未融合现象。

通过分析和摸索，确
定如图二的坡口加工形式，这种坡口是将不锈钢衬层露出坡口外1至2mm，同时将坡口角度缩小变为40-50?，焊接时在打底层和封盖层采用手工钨极氩弧焊接，填充及盖面采用手工电弧焊，实践证明该种形式克服了气孔和未融合等焊接缺陷，收到较好的效果。

三、焊接方法
四、焊接缺陷与防止
（1）未焊透与内凹：衬层焊缝与普通管道焊接一样，会出现未焊透和内凹情况，这是多方面的原因造成的。

首先要严格控制破口与组对，坡口时注意钝边，因本次使用的复合管材衬垫只有1.0mm 厚，钝边不影响；在组对时要严格控制组对间隙，这是造成未焊透的主要原因之一。

其次要选用合格的高技术水平焊工，焊工施焊水平和责任心也会造成缺陷。

另外焊接参数不当也是原因之一。

（2）气孔、夹渣和层间未熔合：气孔是常见的缺陷，是由于焊接过程中熔池内气体未能排除所致，气孔一般呈不规则状，或连续分布。

夹渣则是焊条电弧焊的主要缺陷，焊条药皮溶化后没有从熔池中排出。

层间未熔合往往是由于上层焊缝清理不当，在受热分解后形成气膜致使熔池不能将上层焊缝熔化，该种缺陷一般面积较大，形式不一。

为避免产生此类缺陷，在焊接过程中，焊材烘干尤为关键，同时要仔细观察熔池变化，发现气孔要打磨清楚后再进行焊接，多层焊时要对每层焊缝表面认真处理，清除干净。

这类缺陷返修度大，应尽量避免。

（3）焊缝返修：复合管的焊接返修最为困难，因为返修时往往要将焊缝打磨干净才能进行，但由于衬层不锈钢较薄，破
坏后不易修复，虽然使用不锈钢焊条返修，但是效果不是很明显。

因此复合管的焊接一旦出现缺陷多数是割除焊缝增加短节重新安装。

这样无形增加较大的施工成本，所以选用好的焊工，制定好的施工措施，提高一次合格率尤为重要。

五、结论：
通过不锈钢衬层双金属复合管的焊接工艺特点介绍、性能分析，合理的选择焊接工艺参数，确定了质量稳定的双金属复合管焊接技术。

采用此种不锈钢焊接方法可以取得较好的效果，有利于提高一次合格率和保证焊接质量。

参考文献：
杨莉张金芳《不锈钢复合管的焊接》热加工工艺 2001.1。