內(nèi)襯不銹鋼復合鋼管（304＋Q235B）是一種新興的復合管材，該產(chǎn)品以碳鋼管作為基管，通過縮徑法、冷擴法、爆炸法等復合工藝將不銹鋼內(nèi)襯管與基管復合的雙金屬管材。內(nèi)襯不銹鋼復合鋼管具有耐腐蝕、耐高溫、高延伸性和高強度等特點，因此被廣泛應用于新建和擴建石化裝置的工藝管線中。但由于生產(chǎn)工藝的技術(shù)的限制，國產(chǎn)復合管的基層和復層還不能完全熔焊在一起，因此內(nèi)襯不銹鋼復合鋼管的焊接技術(shù)成為了工藝管線施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

一、內(nèi)襯不銹鋼復合鋼管的焊接工藝

  內(nèi)襯不銹鋼復合管的基管壁厚為7mm，襯管壁厚1.5mm。坡口形式為60°V形，為了保證打底焊能焊透，坡口間隙為2.5～3mm，如圖5-30所示。

  封焊層焊接方法：內(nèi)襯不銹鋼復合鋼管的復合層和基層之間沒有熔焊在一起，所以在組對焊接前圖5-30 坡口設計示意圖必須進行封焊。焊接方法為手工鎢極氬弧焊（GTAW），采用的鈰鎢電極，直徑為2.5mm，噴嘴直徑為10mm。

  內(nèi)襯不銹鋼復合鋼管打底層的焊接方法與封焊層一樣，即采用手工鎢極氬弧焊，選用THT-309LSi（H03Cr24Ni13Si1）焊絲，其熔敷金屬的化學成分與304鋼最為接近。

  內(nèi)襯不銹鋼復合鋼管過渡層的熔敷金屬成分復雜，為了使金屬成分的梯度不至于過大，選用焊條電弧焊（SMAW）的焊接方法。過渡層焊接的焊條宜選擇工藝性能較好的酸性焊條E4303，直徑為2.5mm。

  內(nèi)襯不銹鋼復合鋼管基層為Q235B，因此采用焊條電弧焊的焊接方法。焊條選擇直徑3.2mm的THA302最為合適，既可以保證焊縫金屬的強度，還可以保證其塑韌性。

  根據(jù)焊接方法和焊材的選擇原則及現(xiàn)場實際，采用的焊接參數(shù)見表5-59。

  注：在12、9、3點鐘處進行定位焊定位，焊縫長度5mm，采用焊條電弧焊。

二、內(nèi)襯不銹鋼復合鋼管的焊接施工方法

 1. 焊前準備 

   待焊金屬要擦洗干凈，直至露出金屬光澤。焊接前要對內(nèi)襯不銹鋼復合鋼管的基層和復合層進行預熱，預熱宜采用電加熱方法，以對口中心線為基準，兩側(cè)各不小于管壁總厚度的3倍，且不小于50mm，并防止過熱。

 2. 焊接過程 

   內(nèi)襯不銹鋼復合鋼管的焊接順序為先焊復合層，后焊基層，如圖5-30所示。

  技術(shù)措施如下：

    a. 管子對焊組對時，其內(nèi)壁應齊平，內(nèi)壁錯邊量不宜超過管壁厚度的10％。

    b. 焊接時，應盡量采用多層焊，各焊層焊道的接頭應盡量錯開。

    c. 定位焊時，管內(nèi)必須充氬，以保證定位焊焊縫質(zhì)量；打底焊時，仰焊位置采用內(nèi)填絲，立焊、平焊位置采用外填絲法進行焊接。

    d. 禁止在非焊接部位引弧，接弧處應保證焊透和熔合，熄弧時應填滿弧坑，焊接即將結(jié)束時，應減小氬氣流量，防止氣壓過大使焊縫產(chǎn)生凹陷。

    e. 焊絲不能與鎢極接觸，防止產(chǎn)生夾鎢，焊絲端部不得退出保護區(qū)，防止焊絲氧化。

   f. 道間溫度控制在150℃以下，施工中采用焊縫兩側(cè)水冷的冷卻方法，使焊縫盡快降低到150℃以下。

    g. 每層焊道結(jié)束后要清除焊渣、飛濺等污物，清理干凈后才允許焊接下層焊道。

 3. 焊后清潔和焊后處理 

   焊后應仔細清理焊件表面一切雜物，清理完畢，并在基材焊縫附近的明顯部位打上焊工印記，以便檢查。焊接后，為改善焊接接頭的組織和性能或消除殘余應力，焊后處理需按設計要求進行。局部熱處理時，宜采用電加熱法。基層的焊后處理應按基層材質(zhì)要求選擇熱處理溫度，其他參數(shù)按不銹鋼內(nèi)襯管總厚度進行計算。

   采用GTAW＋SMAW的焊接方法及合理的焊接參數(shù)，可獲得高質(zhì)量的焊接接頭。焊后X射線檢測一次合格率在97.6％以上。在此化肥廠改擴建工程中，文中所闡述的內(nèi)襯不銹鋼復合鋼管焊接工藝得到廣泛應用，在滿足了生產(chǎn)工藝要求的同時，為今后復合鋼管的焊接提供了施工經(jīng)驗。