[发明专利]一种碳钢/不锈钢机械结合界面复合管的焊接方法

权利要求书

1.一种碳钢/不锈钢机械结合界面复合管的焊接方法，所焊接的碳钢/不锈钢机械结合界面复合管(10)由不锈钢内衬管(1)和套装在不锈钢内衬管(1)外侧的碳钢制基管(2)组成，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、焊接坡口处理，其处理过程如下：

101、采用机械加工方法，在待焊接碳钢/不锈钢机械结合界面复合管(10)端部，由外至内去除一段长为8-13mm的不锈钢内衬管(1)；

102、将去除不锈钢内衬管(1)后裸露在外的碳钢制基管(2)内侧，由外至内加工成一向内倾斜的斜面且所述斜面的倾斜角度α为3-8°；

103、惰性气体保护下，采用钨极氩弧焊机在所述斜面上由内至外堆焊并形成多层不锈钢堆焊层(3)，所述不锈钢堆焊层(3)的内壁高度不低于不锈钢内衬管(1)的内表面高度且其外端口高度不低于不锈钢内衬管(1)的外端口高度；所用的焊丝为与不锈钢内衬管(1)同材质的不锈钢焊丝且焊接电流为90-130A，焊接过程中将相邻不锈钢堆焊层(3)的层间温度控制在70-80℃，且所用惰性气体即保护气的流量为15±2L/min；

104、将碳钢制基管(2)的焊接面加工成V形坡口，所述V形坡口的坡口角度β为30°±5°；同时对不锈钢堆焊层(3)进行机械加工处理，使得不锈钢堆焊层(3)的内表面与不锈钢内衬管(1)的内表面相平齐，且保证不锈钢堆焊层(3)伸出碳钢制基管(2)的钝边(4)的长度为1.5-2.5mm；所述钝边(4)的厚度不小于不锈钢内衬管(1)的厚度；

步骤二、打底焊：惰性气体保护下，采用钨极氩弧焊机对不锈钢堆焊层(3)间的连接端口进行打底焊，所用焊丝为与不锈钢内衬管(1)同材质的不锈钢焊丝且焊接电流为150-180A；打底焊时，先施焊1-3层且焊接电流为160-170A，施焊过程中将焊层的层间温度控制在70-80℃且保证不将碳钢制基管(2)的外端部熔化；

打底焊之前，对不锈钢堆焊层(3)进行组对时，采用钨极氩弧焊机 以点焊方式进行组对固定，点焊时的焊接电流80-100A且点焊长度为20-30mm；

步骤三、过渡焊：惰性气体保护下，采用钨极氩弧焊机对不锈钢堆焊层(3)与碳钢制基管(2)间的连接端口进行过渡焊，所用焊丝为镍铬含量为23.43wt％Cr，13.43wt％Ni的焊丝且焊接电流为150-170A；

步骤四、碳钢制基管(2)焊接：惰性气体保护下，采用焊条电弧焊对碳钢制基管(2)间的连接端口进行焊接，所用焊丝为与碳钢制基管(2)同材质的焊丝且焊接电流为120-160A，焊接过程中保证焊层的层间温度低于150℃。

2.按照权利要求1所述的一种碳钢/不锈钢机械结合界面复合管的焊接方法，其特征在于：步骤四中所述的对碳钢制基管(2)间的连接端口进行焊接时，为避免形成咬边缺陷，采用所述焊条电弧焊进行摆动焊接过程中，将焊枪的摆动极限位置设置在距焊道两侧1.5±0.05mm的位置，且当所述焊枪摆至摆动极限位置时停留0.5-2s。

3.按照权利要求1或2所述的一种碳钢/不锈钢机械结合界面复合管的焊接方法，其特征在于：步骤103、步骤二、步骤三和步骤四中所述的惰性气体均为氩气。

4.按照权利要求3所述的一种碳钢/不锈钢机械结合界面复合管的焊接方法，其特征在于：步骤103中所述的堆焊之前，先在被焊接的两个碳钢/不锈钢机械结合界面复合管(10)的焊接处内部分别放入一密封橡胶挡板，两个密封橡胶挡板间形成一密封保护气室，一个密封橡胶挡板中部开有供氩气通入的进气孔(4)且另一个密封橡胶挡板中部对应开有供氩气排出的排气孔(5)；步骤103中所述的堆焊、步骤二中所述的打底焊、步骤三中所述的过渡焊和步骤四中所述的碳钢制基管(2)焊接时，均在所述密封保护气室内进行。

5.按照权利要求4所述的一种碳钢/不锈钢机械结合界面复合管的焊接方法，其特征在于：所述密封橡胶挡板由两层钢板(6-1)和夹在两层 钢板(6-1)间且对所述碳钢/不锈钢机械结合界面复合管(10)内部进行密封的胶皮(6-2)组成。

6.按照权利要求1或2所述的一种碳钢/不锈钢机械结合界面复合管的焊接方法，其特征在于：步骤103、步骤二和步骤三中所述的钨极氩弧焊机为TIG手工直流钨极氩弧焊机。