一種內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于雙相不銹鋼復(fù)合管制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合 管的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前雙金屬?gòu)?fù)合管內(nèi)襯材料主要為奧氏體不銹鋼系列，但隨著使用環(huán)境的變化， 在高氯離子環(huán)境下，現(xiàn)有的內(nèi)襯奧氏體不銹鋼系列復(fù)合管是不能滿(mǎn)足使用要求的，為了解 決這個(gè)問(wèn)題，將內(nèi)襯材料選定雙相不銹鋼進(jìn)行復(fù)合，解決高氯離子使用環(huán)境的問(wèn)題。
[0003] 在內(nèi)襯雙相鋼不銹鋼復(fù)合管的管管對(duì)接焊過(guò)程中，焊接難度很大，焊縫中鐵素體 和奧氏體兩相比例很難控制到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，同時(shí)也很難用無(wú)損的方法進(jìn)行檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種內(nèi)襯雙相不 銹鋼復(fù)合管的制造方法。該方法通過(guò)對(duì)復(fù)合管的端部進(jìn)行加工，采用打底焊和堆焊，并選擇 合適的焊接工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管管端的有效封焊，得到的內(nèi)襯雙相不 銹鋼復(fù)合管能夠滿(mǎn)足高氯離子環(huán)境的使用要求。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的 制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0006] 步驟一、將碳鋼基管和內(nèi)襯雙相不銹鋼管復(fù)合連接，得到復(fù)合管；所述碳鋼基管套 裝在內(nèi)襯雙相不銹鋼管外側(cè)；
[0007] 步驟二、在步驟一中所述復(fù)合管的端部由外至內(nèi)機(jī)加工去除一段內(nèi)襯雙相不銹鋼 管使機(jī)加工后的復(fù)合管的內(nèi)襯雙相不銹鋼管的端部形成向內(nèi)傾斜的斜面，所述斜面的傾斜 角度為30°~60° ;
[0008] 步驟三、在步驟二中去除一段內(nèi)襯雙相不銹鋼管后裸露在外的碳鋼基管的內(nèi)側(cè)由 外至內(nèi)機(jī)加工環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽與步驟二中所述斜面之間為圓弧過(guò)渡；
[0009] 步驟四、在氬氣保護(hù)下，采用手工鎢極氬弧焊在所述斜面與碳鋼基管的連接處進(jìn) 行打底焊形成打底焊層，打底焊采用的焊絲為ERNiCrMo-3焊絲；打底焊采用兩層焊接，第 一層焊接的焊接電流為140A~170A，焊接電壓為IOV~15V，第二層焊接的焊接電流為 150A~180A，焊接電壓為IOV~15V;
[0010] 步驟五、在氬氣保護(hù)下，采用自動(dòng)氬弧焊在步驟四中所述打底焊層外側(cè)進(jìn)行堆焊 形成堆焊層，然后對(duì)所述堆焊層的內(nèi)壁和外端部進(jìn)行機(jī)械加工，使得堆焊層的內(nèi)壁與內(nèi)襯 雙相不銹鋼管內(nèi)壁平齊且堆焊層的外端部與碳鋼基管的端部平齊，得到內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù) 合管；所述堆焊采用的焊絲為ERNiCrMo-3焊絲，堆焊采用兩層多道次焊接，第一層焊接的 焊接電壓為13V~18V，第一層焊接中第一道次的焊接電流為240A~270A，其余道次的焊 接電流為250A~270A，第二層焊接的焊接電流為250A~280A，焊接電壓為13V~18V。
[0011] 上述的一種內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的制造方法，其特征在于，步驟一中所述復(fù)合 連接的方法為爆燃復(fù)合、液壓復(fù)合或旋壓復(fù)合。
[0012] 上述的一種內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的制造方法，其特征在于，步驟二中所述斜面 的內(nèi)端部與碳鋼基管外端面之間的距離為30mm~350mm。
[0013] 上述的一種內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的制造方法，其特征在于，步驟二中所述斜面 的傾斜角度為45°。
[0014] 上述的一種內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的制造方法，其特征在于，步驟三中所述環(huán)形 凹槽沿復(fù)合管徑向的深度H為Imm~I. 5mm。
[0015] 上述的一種內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的制造方法，其特征在于，步驟四中第一層焊 接所用焊絲的直徑為I. 2mm，第二層焊接所用焊絲的直徑為2. 0mm。
[0016] 上述的一種內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的制造方法，其特征在于，步驟四中所述第一 層焊接的焊接熱輸入量為I. 〇kJ/mm^min~I. 2kJ/mm^min,焊接速度為70mm/min~80mm/ min，第二層焊接的焊接熱輸入量為0. 8kJ/mm?min~I.OkJ/mm?min，焊接速度為90mm/ min~100mm/min〇
[0017] 上述的一種內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的制造方法，其特征在于，步驟五中所述ERNiCrMo-3焊絲的直徑為I. 14mm。
[0018] 上述的一種內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的制造方法，其特征在于，步驟五中所述第一 層焊接中第一道次的焊接熱輸入量為〇. 5kJ/mm?min~0. 64kJ/mm?min，其余道次的焊接 熱輸入量均為〇. 5kJ/mm?min~0. 65kJ/mm?min，第二層焊接中各道次的焊接熱輸入量均 為 0_55kJ/mm?min~0? 69kJ/mm?min〇
[0019] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0020] 1、本發(fā)明通過(guò)對(duì)復(fù)合管的端部進(jìn)行加工，采用打底焊和堆焊，并選擇合適的焊接 工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管管端的有效封焊，得到的內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管 能夠滿(mǎn)足高氯離子環(huán)境的使用要求，在氯離子含量為127200mg/L的條件下進(jìn)行均勻腐蝕 試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后試樣表面無(wú)點(diǎn)蝕坑等腐蝕現(xiàn)象，滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)JB/T7901的要求。
[0021] 2、對(duì)本發(fā)明制造的內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管內(nèi)襯層的母材及焊縫進(jìn)行相關(guān)的力學(xué) 性能、金相組織及兩相比例、點(diǎn)蝕試驗(yàn)和模擬工況下的均勻腐蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn) 及使用要求。
[0022] 3、本發(fā)明在復(fù)合管的端部由外至內(nèi)機(jī)加工去除一段內(nèi)襯雙相不銹鋼管并使機(jī)加 工后的復(fù)合管的內(nèi)襯雙相不銹鋼管的端部形成向內(nèi)傾斜且傾斜角度為30°~60°的斜 面，能夠保證打底焊的質(zhì)量；在去除一段內(nèi)襯雙相不銹鋼管后裸露在外的碳鋼基管的內(nèi)側(cè) 由外至內(nèi)機(jī)加工環(huán)形凹槽，并優(yōu)選環(huán)形凹槽的深度為Imm~I. 5mm，保證了有效堆焊層的厚 度。
[0023] 4、采用本發(fā)明的方法制造內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管，能夠有效降低內(nèi)襯雙相不銹鋼 復(fù)合管的管與管對(duì)接焊的難度。
[0024] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為本發(fā)明內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制造的內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管焊縫處的顯微組織形貌圖。
[0027] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例2制造的內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管焊縫處的顯微組織形貌圖。
[0028] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例3制造的內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管焊縫處的顯微組織形貌圖。
[0029] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：
[0030] 1一碳鋼基管；2 -內(nèi)襯雙相不銹鋼管；3-打底焊層；
[0031] 4 一堆焊層。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 實(shí)施例1
[0033] 本實(shí)施例的內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的結(jié)構(gòu)如圖1所示，內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的 制造方法包括以下步驟：
[0034]步驟一、采用爆燃復(fù)合（也可采用液壓復(fù)合或旋壓復(fù)合）的方法將規(guī)格為 016g:Jmrax12. 7mm的碳鋼基管1 (材質(zhì)為X65)和規(guī)格為0丨4丨mmx2mm的內(nèi)襯雙相 不銹鋼管2(材質(zhì)為2209)復(fù)合連接，得到規(guī)格為0168.3mm X(12.7+2)mm的復(fù)合管；所 述碳鋼基管1套裝在內(nèi)襯雙相不銹鋼管2外側(cè)；
[0035] 步驟二、在步驟一中所述復(fù)合管的端部由外至內(nèi)機(jī)加工去除一段內(nèi)襯雙相不銹鋼 管2使機(jī)加工后的復(fù)合管的內(nèi)襯雙相不銹鋼管2的端部形成向內(nèi)傾斜的斜面，所述斜面的 傾斜角度為45°;所述斜面的內(nèi)端部與碳鋼基管1外端面之間的距離L為105mm;
[0036] 步驟三、在步驟二中去除一段內(nèi)襯雙相不銹鋼管2后裸露在外的碳鋼基管1的內(nèi) 側(cè)由外至內(nèi)機(jī)加工環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽與步驟二中所述斜面之間為圓弧過(guò)渡；所述環(huán) 形凹槽沿復(fù)合管徑向的深度H為I. 5_;
[0037] 步驟四、在氬氣保護(hù)下，采用手工鎢極氬弧焊在所述斜面與碳鋼基管1的連接處 進(jìn)行打底焊形成打底焊層3,打底焊采用的焊絲為ERNiCrMo-3焊絲，打底焊結(jié)束后對(duì)打底 焊層3進(jìn)行X射線(xiàn)拍片檢測(cè)，按照J(rèn)B/T-4730標(biāo)準(zhǔn)I級(jí)合格；打底焊采用兩層焊接，第一層 焊接的焊接電流為150A，焊接電壓為12V，第二層焊接的焊接電流為160A，焊接電壓為12V; 第一層焊接所用焊絲的直徑為I. 2mm，第二層焊接所用焊絲的直徑為2.Omm;所述第一層焊 接的焊接熱輸入量為I.lkj/mm?min，焊接速度為75mm/min，第二層焊接的焊接熱輸入量為 0? 9kJ/mm?min，焊接速度為 95mm/min；
[0038] 步驟五、在氬氣保護(hù)下，采用自動(dòng)氬弧焊在步驟四中所述打底焊層3外側(cè)進(jìn)行堆 焊形成堆焊層4,然后對(duì)所述堆焊層4的內(nèi)壁和外端部進(jìn)行機(jī)械加工，使得堆焊層4的內(nèi)壁 與內(nèi)襯雙相不銹鋼管2內(nèi)壁平齊且堆焊層4的外端部與碳鋼基管1的端部平齊，得到內(nèi)襯 雙相不銹鋼復(fù)合管，對(duì)堆焊層4進(jìn)行X射線(xiàn)拍片檢測(cè)，按照J(rèn)B/T-4730標(biāo)準(zhǔn)I級(jí)合格；所述 堆焊采用的焊絲為ERNiCrMo-3焊絲，堆焊采用兩層多道次焊接，第一層焊接的焊接電壓為 15V，第一層焊接中第一道次的焊接電流為250A，其余道次的焊接電流為260A，第二層焊接 的焊接電流為270A，焊接電壓為15V;所述ERNiCrMo-3焊絲的直徑為I. 14mm;所述第一層 焊接中第一道次的焊接熱輸入量為〇. 58kJ/mm^min,其余道次的焊接熱輸入量均為0. 6kJ/ mm?min，第二層焊接中各道次的焊接熱輸入量均為0. 65kJ/mm?min。
[0039] 實(shí)施例2
[0040] 本實(shí)施例的內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的結(jié)構(gòu)如圖1所示，內(nèi)襯雙相不銹鋼復(fù)合管的 制造方法包括以下步驟：
[0041] 步驟一、采用液壓復(fù)合（也可采用爆燃復(fù)合或旋壓復(fù)合）的方法將規(guī)格為 0219mmX16mm的碳鋼基管1 (材質(zhì)為X52)和規(guī)格為0i:g5mmX3mm的內(nèi)襯雙相不銹 鋼管2 (材質(zhì)為2205)復(fù)合連接，得到規(guī)格為0219nimX(16+3)mm的復(fù)合管；所述碳鋼基 管1套裝在內(nèi)襯雙相不銹鋼管2外側(cè)；
[0042] 步驟二、在步驟一中所述復(fù)合管的端部由外至內(nèi)機(jī)加工去除一段內(nèi)襯雙相不銹鋼 管2使機(jī)加工后的復(fù)合管的內(nèi)襯雙相不銹鋼管2的端部形成向內(nèi)傾斜的斜面，所述斜面的 傾斜角度為30° ;所述斜面的內(nèi)端部與碳鋼基管1外端面之間的距離為350mm;
[0043] 步驟三、在步驟二中去除一段內(nèi)襯雙相不銹鋼管2后裸露在外的碳鋼基管1的內(nèi) 側(cè)由外至內(nèi)機(jī)加工環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽與步驟二中所述斜面之間為圓弧過(guò)渡；所述環(huán) 形凹槽沿復(fù)合管徑向的深度H為I. 2_ ;
[0044] 步驟四、在氬氣保護(hù)下，采用手工鎢極氬弧焊在所述斜面與碳鋼基管1的連接處 進(jìn)行打底焊形成打底焊層3,打底焊采