系统论述了20g锅炉管焊接工艺特点，性能．并结合生产实际确
定了焊接工艺参叙．总结了复合管焊接技术．对新材料的应用．新技术和新工艺
的推广，起到了积极的作用。
前言牙哈集中处理站位于新疆库车县境内，其主要任务是对凝析油进行油气分
离和分馏，凝析汕来自于处理站附近的齐采气井场。由子从井口采集的凝析油存
在大量腐蚀介质．腐蚀严重．
其含最为1 巧侧刃．喇L ，l 司时，焊接钢管管道设计压力为3O 质．属优质低碳钢，35crmo426*14合金钢管发生事故的原因知识
是压力容器和压力管道的常用钢MPa ，属高压管道。我公司本次施L 的目的是
对2 仪应材．只有较高的强度和良好的塑韧性．焊接性很好。年投人运行的井
口附近破锅管道进行改造．因为旧的墓材厚度一般较大．其土要作川是承受介质
压力。碳俐管道由于受到严欢腐蚀．已有多个井口管道发生复合层为316L 奥氏
体不锈俐，316L 等同于泄泥，存在极大安全隐患二为了在保证管道运行安全（x )
( : r 17Nil4 叫沁2 ．是·种超低碳不锈钢．其有优异的耐蚀的前提下节约
投资，设计采用了不锈钢复合管道，其基性。复合层厚度般较小．从而将生产成
本控倒到最材采用么兀材质，复合层采用：5 ．旧厚的3 . 61 ．不锈低．引61 ．不
锈钢化学成分见表．。
钥材质。山于受生产工艺和技术的限制．目前网产的复合这次改造工程共有不锈
钢复合管6 肠左右，我公俐竹还不能象复合板材一样，荃层和复合层完全熔钾
司首次焊接不锈钢复合管道，焊接钢管没有相关经脸可价鉴。在一起。复合管的基层和复
合层实际卜只是通过内挤并且，此I ' ．程竣l ' ．后．将紧接着对所有井U 全
集中处理外压达到紧密接触，由于接触面有空气．水分和油污等站的所有峨钢管
道进行更换．大约聪km 的不锈钢复介杂质，给焊接造成r 难崖
衰，别BL 不悦钥的化攀成分t ％卜
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〕月沁（I )
2 坡口设计，加工及姐对
坡n 设计
婀尺寸设计和繁翌见图
图！坡口设汁栩
2 . 2 坡11 加工
坡11 采用坡11 机或车床进行加‘I 二封烬前用角向砂轮机（不锈钢专用砂轮片）进行除锈．加工时应注息不要伤及复合层。．在正式组灼前用角向砂轮机对
复合层进行整形打磨，并除去管端的恢锈．油污和水分。管端内壁用内磨机打磨
平傲．林出金属光泽，加工觅不宜过大。2 . 3 坡n 组对
组对应在坡目加工及坡n 清理干净后进行．组对应符合相关标准的要求，组对
前先将背面气体保护装l 装入坡u 内，·端用铁丝拴牢后以便焊接后拉出管外。
组对完毕后．用连接块进行点焊固定，焊接钢管周定两个点．分别为12 点位和3 点位，
连接块材质应和攀层材质一样．为加G ．然后用透明胶将坡口密封，35crmo426*14合金钢管发生事故的原因知识山于权气
气密度比空气大，所以应在12 点位开一小孔以便管内空
3 烽接工艺奋胜
3 , 1 娜接力法
由于不锈钥导热系数小，且焊接时高温停留时间不宜太长．所以．样接复合层
时．应选择热输人t 小的焊接方法L 同时．由于复合什的娜接顺序为先捍复合
层，后焊基层．所以，复合层的焊接质最是整个焊接过程中鼓为或要的，故应考
虑采用加接质母离的焊接方法：：于工钨极氛弧焊具有以上特点，是复合骨复合
层最为理想的焊接方法。
由于复合层和茱层之间没有熔焊在一起，所以在组对前必须肖先进行封焊，20g高压锅炉管-20g锅炉管-20g无缝钢管价格-5310高压锅炉管-5310无缝钢管厂-天津市津蛟金属材料销售有限公司封禅
应选用热输入且小的焊接方法，所以．对于封焊．我们仍然采用手工钨极氢弧娜
对于过波层．其熔级金属成分十分复杂．为了使合金浓度梯度不致于太大．应选
禅热输人梢嫩大些的焊接方法，所以，找们选择焊条电弧焊进行焊接。由于基层
材质为刀贾二，是一种常见的材质．焊接工艺也十分成熟．所以对f 幕层的焊
接，仍然采用烬条电弧烬，以提高焊接施工效率。
3 . 2 焊才度材料的选用
3 . 2 . ，封焊层和打底焊层焊丝的选用由于复合层和基层之间没有熔娜在一起，
所以在组对前必须首先进行封焊．由于复合层厚度只有1 . 5 ? ．所以封样层
选用ER3161 . （城刃（: rIgNilZM ' ）协1 . 2 ～不锈钥焊丝。
不锈钢娜接选用焊材的基本原则是与母材化学成
密度比空气大．所以应在12 点位开一小孔以便借内空气排出。将背面保护气打
开进行氛夕‘置换，置换进行10 丽。后，用测氧仪枪测保护气体纯度，当氧含
且低于150 ，10 一”时，即可开始焊接。
叔气内保护装里及充氮方法见图2 。
, ‘胶次
不锈钢娜接选用娜材的基本原则是与母材化学成分相匹配，所以．这种焊丝化学
成分和316 ：不锈钢最为接近．其熔徽金属化学成分见表2 。
打底焊道，同样采用E 旧16 ：焊理．直径2 . 0 . ，可
以提高娜接效率
3 . 2 . 2 过渡层
选用
用2 氛气内保护簇，州衰2
过渡层的熔傲金属由于存在合金被稀释的问题，为保证过渡层中铬锌介金的比
例．过波层焊接材料的格镍含峨应比毋材偏高。所以．我们选用曰09 一15 ( ^
307 ）娜条，Jt 熔徽盗属化学成分见表3 。为保证打底焊层不被烧穿，选用价
2 . 5 ～娜条进行过〔日口16L 幼．t 月化学成分《，！
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oo , 14 ．的．吕．m ～笛m 2 ．仍～3 , oo
渡层的焊接。
3 . 2 . 3 填充，盖面层烬条的选用
由于基层材质为加G ，所以选样以315 ( J427 ）低氧创焊条最为合适，可以保
证焊缝金属的强度和得到很
· 60 ·锌接么润眨（l ) 好的扭韧性“盖面层采用价4 . 0 ，，的焊条可提
高焊接面无金属光泽．毅色呈灰色或燕色，说明氮气纯度不效率r 所有焊条在
使用前应按说明书进行烘烤．并做够，应及时更换
到妥善保管，随取随用。3 . 3 娜接参数
3 . 2 . 4 祖气的使用娜孩l 艺参数见表4 。丧中的I ' x 卜表示钨极或焊妞
气纯度不低f 卯，钓％，如果焊接时发现焊道表条接负。
衰3 E3 习一15 绪兔t 目化学成分（% )
C 5 Mo rs 加IC ，姗．' 0 ．的‘：的：田一2 . 50 ' 0 . 0 犯‘0 ．江犯
14 ．田一16 ．加19 ' oo 一22 ．的2 . 00 一3 . co 衰4 海摇工艺．教
钾通焊接焊材舰格电湘气体流以护l （卜．。‘，捍接电道电通电服灼接速度
名称方法举号dlmm 极性正价！背向IIA " v . , I ( ，二n 一”) 封焊层益
孤姆阴”' ．„ 2 ．兀一，一12 一用～刀挑，105 ，民打屁娜层饭盆钾目U .
6 : 2 . 0 优一，, 1215 ·劝幼二oo ，一125 · 8 过渡层焊条电弧焊奋洲
界一巧2 . 5 沉＋一12 ? . 5 习一7022 一游8 一5 峨充从焊条电弧娜E 盯
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海件啼麟
4 3I6L ＋即e 不扮钥妞合，焊接技术
洲·，封焊层的焊接
封焊层的焊接是复合管焊接的关键工序．是复合管焊接质盈的重要保证。由于复
合管的革层和复合层实际上只是通过内挤外压达到紧密接触．接触面存在空气，
水分和油污等杂质。焊接时杂质受热会分解为水燕气和以入气体．在熔池内产生
大城气体．严谊时发牛爆裂破坏熔池．所以．焊接之li 如屯仔细清理接触层，
必耍时用丙用治洗坡日表面，焊接时，应之l 意观察熔池．如果发现熔池由甲
考「外冒气泡．或是发，几姗裂时，应立即停止焊接．将接头处打磨干净后重新开始焊接‘焊接时．电流不宜过大，应控制在的人左右，以防止复合层被烧穿．摆
幅不立过大．辉接速度应稍大点．娜道不宜太厚太宽，以免增加坡口加I 址并
给打底烨增加难度焊接完成后焊遭表面应呈银白，金黄或蓝色．焊道成形均匀，
美观J
4 . 2 打底层的焊接
打底层辉接是复合竹灼接质从要求最高的工序，焊工必须共有过硬的技术水平和
高度的责任感。如果打底层出现谭接问翅，返修时将会十分困难为了保证恨部质
旦．采用钨极权弧焊进行烬接．炸接前将封焊
层焊道打房平整：焊接顺序由下到J _ ．对称焊接，注恋观察熔池成形和铁水
是否到位．并注意钝边是否被充全熔化。
焊接电流应合适，控制在阳，l 田＾以内，过小的电流容易造成未焊透，过大的
电流容易造成根部内凹，在焊完段焊缝后．用手电简观察根部焊道表面翻色，若
呈灰色和照色．说明根部保护不佳，J 趁检夜内保护器密封性能是否良好．检测
氧含址应不高于．犯xlo ' ”。焊接时．若风速超过4 耐。，应使用防风栩，
以保证焊接质址J
4 . 3 过涎层的焊接
过渡层是复含管熔彼金属合金成分址为复杂的焊层，如粱焊接参数选择不当，容
肠适成熔敷金属合金浓度稀度过大，从而影响接头的防腐蚀性能。钾接时采用价
2 . 5 on 钾条．过小的焊接电流易造成层间未熔合及熔放金属合金浓度梯度较
大，过大的电流易将恨部烧穿。淇充，翻面层采用焊条电弧焊4 . 4 层611 溢
度的控制
山于不锈俐导热系数仅为碳俐的l 侈左右，几不锈用高翻．付问过长时容易产
生品间渗碳现象从面冲致品间腐蚀．所以炸接时不但要采用小参教进行焊接，而
且要将层间沮度拎制在．沁T 以下。对十全不锈俐管，
娜接万加场吸I )
每燕焊缝完成后时可以用水直接冷却，但复合管如果苗必冷却会造成碳俐的悴
硬．当基层厚度较大而环境涅度又比较高时，如果直接空冷，既降低r 生产效
率又使烨缝金属高温停留时间过长．所以，采用焊缝两侧水冷的冷却方法。所谓
两侧水冷法，就是将湿毛巾包盛在即焊缝的．以外的两侧钢管上，并适当浇水．将
钾缝及热影响以沮度尽快降到．犯弋以下。
5 复合，主要爆接峡隋及防止措施
5 . 1 根部未焊透和内I [ lI
根部未焊透和内凹产生的主要原因是姐弧焊时禅工操作不当，焊接时应仔细观寮
熔池形状，注意两侧钝边是否完全熔化，铁水是否到位。正常情况下．这两种缺
陷是不容易出现的，但是，如果坡口间隙过小或是钝边过大．就容易造成未焊透
〔娜搜时．如果产生磁偏吹，也容易造成单边未焊透和内凹。所以．在焊接过
程中，遇到上述两种悄况，就应立即停lf －焊接进行处理后再继续旅焊。
5 , 2 过渡层气孔
过渡层气孔是复合管常见缺陷．产生的主要原因是过渡层焊接时，电弧将封焊层
熔化，同时由于复合层和场层之间存在的杂．l ’在受热后分解，产生人址气休，
不能及时逸出．从i 赫形成气孔。过彼层气孔一般呈不规荆状，性尺寸较大，
或是早连续分布状。穿或烧塌．返修难度相当大。所以，娜接时，应小心仔细，尽夙避免这两类缺陷
的产牛。
图3 未熔介缺陷图
54Ja 充盖面层缺陷
填充盖面层焊接是指对基层的焊接．所以，城盖层的焊接缺陷通常有气孔和央渣
5 . 5 复合管根部缺陷的返修方法
对于根部缺陷，通常霜要将焊道磨穿才能彻底将缺陷清除T 净，而根部材质为
不锈俐．所以，返修时难度很大。由于焊道两端通常已连接了相当长的钢管，已
不能进行报部氛气保护．而只能用不锈钢焊条进行打底捍接。焊接前，将坡日加
工成形，然后用似．5 1 . 的曰16 一巧（尤犯7 ）妞低碳不锈例焊条进行打底
焊，打底娜完成后．将焊道表面焊渣清娜＋净，然后用‘2 . 5 lI ' , ，的E 义
旧一5 ( A 义刀）焊条进行过渡焊接，最后用以3 巧（J427 ）焊条进行填充和
盖而返修烨工应选择技术全面，过硬，责任心强的焊1 二进行操作。
为了姗免气孔的产生，首先注封层的质亘焊接过程中，如果感觉到熔池中有气泡
胃出或是发生母裂，应立即停卜．用砂轮机将接头打磨丁净后该新施焊焊接过渡
层时，也应仔细现察熔池，若发现熔池中有人旦气泡冒出，一定不要以为布熔池
运动就能将气体挤出，应立即停止娜接，此时通常会看到深度较人的员穿性气孔，
将缺陷滴理干净后继续旅娜。S , 3 层间未熔合
层间未熔合（图3 ）的产生机理和过渡层气孔相似．也是由十复合层哟层之间
存在的杂质在受热后分解造成的，杂质分解产，4 ．的气体吸走了热母，并在瞬
间形成气膜，熔他不能将上·层娜道表面熔化．从而分致层间未熔合，所以，
层间未熔合一般存在于过波层，少部分存在于过波层与碳钢坡充层之I ' lu ：
面积较大．呈不规则块状
对于这种缺陷的防止措施，和过渡层气孔的力法·样‘以卜两种缺陷．由于其
深度接近于根部，返修时经常要将焊道磨穿才能将缺陷完全清理千净，即使不脚
穿．所剩焊道厚度也不大，返修焊时很容易将报部烧
。，焊进，lJ 掉龟焊，需要琳加短截管。短截管的长度应大f ，刃～．块加短
截管后，第一道挥口采用氛弧焊工艺娜接，第止二道焊门为固定门，固定n 的
坡口加工应标准规范，以保证焊接质甘．同时应考虑环境温斧而产生的热胀冷
缩．固定n 打底焊采用焊条电弧焊，即采用似．5 . 1 ．橄心16 一15 ( A 加
7 》超低碳不锈钢焊条打底，由于焊接难度很大，所以焊工的技术水平至关重
要．6 结束语
通过不断分析改进，理论结合实际，对于复合管的焊接．取得r 很好的效果。
现场焊接6 叨多道焊U , X 射线检侧一次合格率在肠％以上．保证了焊接质
量．同时为以后复合竹的炸接提供了实际指导经验t 。
