內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管（304＋Q235B）是一種新興的復(fù)合管材，該產(chǎn)品以碳鋼管作為基管，通過縮徑法、冷擴(kuò)法、爆炸法等復(fù)合工藝將不銹鋼內(nèi)襯管與基管復(fù)合的雙金屬管材。內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管具有耐腐蝕、耐高溫、高延伸性和高強(qiáng)度等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于新建和擴(kuò)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(guó)產(chǎn)復(fù)合管的基層和復(fù)層還不能完全熔焊在一起，因此內(nèi)襯不銹鋼復(fù)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(fù)合鋼管的焊接工藝
內(nèi)襯不銹鋼復(fù)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(fù)合鋼管的復(fù)合層和基層之間沒有熔焊在一起，所以在組對(duì)焊接前圖5-30 坡口設(shè)計(jì)示意圖必須進(jìn)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(fù)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(xué)成分與304鋼最為接近。
內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管過渡層的熔敷金屬成分復(fù)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(fù)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(qiáng)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(chǎng)實(shí)際，采用的焊接參數(shù)見表5-59。
注：在12、9、3點(diǎn)鐘處進(jìn)行定位焊定位，焊縫長(zhǎng)度5mm，采用焊條電弧焊。
二、內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管的焊接施工方法
1. 焊前準(zhǔn)備
待焊金屬要擦洗干凈，直至露出金屬光澤。焊接前要對(duì)內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管的基層和復(fù)合層進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱宜采用電加熱方法，以對(duì)口中心線為基準(zhǔn)，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(fù)合鋼管的焊接順序?yàn)橄群笍?fù)合層，后焊基層，如圖5-30所示。
技術(shù)措施如下：
a. 管子對(duì)焊組對(duì)時(shí)，其內(nèi)壁應(yīng)齊平，內(nèi)壁錯(cuò)邊量不宜超過管壁厚度的10％。
b. 焊接時(shí)，應(yīng)盡量采用多層焊，各焊層焊道的接頭應(yīng)盡量錯(cuò)開。
c. 定位焊時(shí)，管內(nèi)必須充氬，以保證定位焊焊縫質(zhì)量；打底焊時(shí)，仰焊位置采用內(nèi)填絲，立焊、平焊位置采用外填絲法進(jìn)行焊接。
d. 禁止在非焊接部位引弧，接弧處應(yīng)保證焊透和熔合，熄弧時(shí)應(yīng)填滿弧坑，焊接即將結(jié)束時(shí)，應(yīng)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(hù)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(yīng)仔細(xì)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(yīng)力，焊后處理需按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。局部熱處理時(shí)，宜采用電加熱法。基層的焊后處理應(yīng)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(jìn)行計(jì)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(cè)一次合格率在97.6％以上。在此化肥廠改擴(kuò)建工程中，文中所闡述的內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管焊接工藝得到廣泛應(yīng)用，在滿足了生產(chǎn)工藝要求的同時(shí)，為今后復(fù)合鋼管的焊接提供了施工經(jīng)驗(yàn)。
