[发明专利]一种双金属冶金复合管焊接方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种双金属冶金复合管焊接方法。

【背景技术】

国内关于复合管的研究，主要集中在小口径复合管方面，并且以通过扩径、爆炸复合等为主要手段。通过扩径、爆炸复合等手段的复合管在管道性能和寿命方面存在一定的缺陷。采用冶金结合的层状复合板为原料，通过冷成型后焊接的工艺制造层状双金属复合管，是一种灵活、高效、低成本的方法。它先将两种不同材质的板坯用超大功率热轧机进行热复合，然后用UO或JCO工艺卷成管坯，再进行纵缝焊接。相对于扩径复合管和爆炸复合管，采用焊接工艺制备的层状双金属复合管，在二次成型加工、焊接及管体性能方面具有其它工艺制造的复合管难以达到的优越性。尽管采用大功率热轧机复合板UO或JCO工艺卷成管坯纵缝焊接方式制造复合管的方案有其优越性，但复合管复层和基层的不同材料属性也给焊接成型方法带来了新的问题。例如，在焊接过程中，接头凝固过渡层的形成易导致焊缝金属中生成脆性相而使接头的塑韧性下降；接头界面合金元素碳的迁移使接头的力学性能和耐腐蚀性能下降等都是阻碍双金属复合管的焊接成型问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种双金属冶金复合管焊接方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双金属冶金复合管焊接方法，包括以下步骤：

1)将DSS2205-X65双金属复合板采用对接方式，开去X型坡口；

2)采用MAG从外侧在X型坡口的中心进行施焊，形成第一外侧基层焊缝；

3)采用MAG从外侧在第一外侧基层焊缝上进行施焊，形成第二外侧基层焊缝；

4)采用MAG从内侧在X型坡口的中心进行施焊，形成内侧基层焊缝；

5)采用MAG从内侧在内侧基层焊缝上进行施焊，形成过渡层焊缝；

6)采用MAG从内侧在过渡层焊缝上施焊，填满复层坡口，形成复层焊缝。

进一步的，DSS2205-X65双金属复合板为双相不锈钢2205为复层、管线钢X65为基层通过爆炸焊获得。

进一步的，DSS2205的厚度为2mm，X65的厚度为16mm。

进一步的，DSS2205-X65双金属复合板的长宽尺寸为500mm×200mm。

进一步的，步骤2)至步骤6)中各焊缝具体的焊接工艺参数为：

进一步的，步骤6)中具体采用MAG从内侧在过渡层焊缝上施焊，形成复层焊缝；完成整个复合管的焊接。

进一步的，步骤1)中X型坡口上部和下部坡口深度均为9mm，开口角度均为50度。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明研究出一种针对以双相不锈钢2205为复层、管线钢X65为基层的双金属复合板通过JCOE法成型后的自动化纵缝焊接方法，实现了大口径SS2205-X65双金属复合管的大规模工业化生产。本发明为了保证复合管不因焊接过程而失去复层原有的耐蚀性，采用在复层和基层焊缝间添加过渡层的方法进行焊接，使整个接头焊缝具有良好的组织与性能，从而保证了接头能同时满足强度及耐蚀性的要求，经过试验验证，接头强度达到了670MPa，超过了母材复合板的613MPa。

本发明通过焊接方法及焊接材料的合理选择，同时辅之以合理的焊接工艺，控制焊缝的化学成分和组织。分别进行复层，过渡层和基层的焊接，重点解决了高效工业自动化焊接复合管纵缝的问题，实现了SS2205-X65双金属复合管高效的自动化生产。

【附图说明】

图1为复合板对接坡口设计及其具体尺寸示意图；

图2为复合管焊接工序示意图；

图3为试板坡口及焊缝布局示意图；

图4(a)为第一外侧基层焊缝正面视图；图4(b)为第一外侧基层焊缝背面视图；

图5(a)为第二外侧基层焊缝正面视图；图5(b)为第二外侧基层焊缝背面视图；

图6(a)为复合管内侧焊缝成型情况视图；图6(b)为图6(a)的局部放大视图。

【具体实施方式】

本发明一种双金属冶金复合管焊接方法，包括以下步骤：

1)将DSS2205-X65双金属复合板采用对接方式，开去X型坡口；

2)采用MAG从外侧在X型坡口的中心进行施焊，形成第一外侧基层焊缝1；

3)采用MAG从外侧在第一外侧基层焊缝1上进行施焊，形成第二外侧基层焊缝2；