[发明专利]一种超薄内复合螺旋管制管焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄规格不锈钢复合材料内复合螺旋管制管焊接方法，属于不锈钢复合材料制管焊接技术领域。

背景技术

不锈钢复合材料内复合螺旋管是一个可应用于流体输送领域的新品种钢管。制管原料不锈钢复合材料板卷一般采用普通碳素钢作为基层材料，不锈钢作为复层材料，采用轧制工艺实现冶金复合为一体的新型环保材料。基层材料（碳钢）作用为提供足够的结构强度；复层材料（不锈钢）作用为提供耐腐蚀性和较好的装饰性。不锈钢复合材料内复合螺旋管的复层材料（不锈钢层）为焊接管的内表面，在流体输送过程中其与流体接触，能有效避免输送流体的二次污染、同时发挥一定的耐腐蚀性作用。该品种管道主要用于饮用水、石油、天然气等流体的输送用。现在国内不锈钢内复合螺旋管制管及其焊接工艺已做过大量研究，现有不锈钢复合材料螺旋管制管工艺技术为：备料检验→拆卷→矫平→剪切→对焊→剪边→铣边→预弯→成型→内外焊→切管→外观检测→平头倒棱。如专利申请公布号为CN103028631A和CN102962563A的中国专利描述了制管和焊接工艺，但相关专利制管焊接速度慢（1.8~1.9m/min）、管径为400~500mm、基层材料加复层材料的总壁厚要求为4.3mm~7mm。同时制管生产过程中必须采用铣边机对制管原料进行铣边和铣坡口，保证焊接坡口质量来保证焊接质量。由于不锈钢复合材料为双金属复合材料，复层材料与基层材料金属特性具有一定差异及复层比例等问题，导致铣边及铣坡口质量难于控制，从而令制管焊接不稳定进而导致复合钢管焊缝质量参差不齐、不锈钢侧焊缝耐腐蚀性能差（不稳定），因此难于保证金属复合材料管道质量，限制了不锈钢内复合螺旋管的应用和发展。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明提一种超薄内复合螺旋管制管焊接方法，采用该焊接方法制造的不锈钢复合材料内复合钢管无需开设焊接坡口，所得不锈钢复合材料内复合钢管结构强度高，不锈钢侧焊缝耐腐蚀性能优异。

本发明通过以下技术方案实现：一种超薄内复合螺旋管制管焊接方法，经过以下工艺流程：分条→拆卷→矫平→剪切→对焊→成型→内外焊→切管→外观检测→平头倒棱；所述分条后省略铣边、铣坡口和/或预弯，且内外焊是经过下列具体操作：

采用不锈钢焊丝和焊剂进行不锈钢层内壁焊接，施焊时确定内壁焊接点位置，以满足距内壁焊接点最近的压辊辊轴的中心与内壁焊接点之间的距离≤300mm，这样能保证内壁焊点位置的母材板形稳定性从而保证在制管焊接过程中焊接的稳定性，避免错边等缺陷从而保证不锈钢材料管道的焊接质量；采用常规的碳钢焊剂和焊丝进行碳钢层外壁焊接。

所述压辊辊轴的中心与内壁焊接点之间的距离根据制管原料壁厚适当调整，不锈钢复合材料总厚度越薄，压辊辊轴的中心与内壁焊接点之间的距离越小。

所述不锈钢层内壁焊接和碳钢层外壁焊接均采用埋弧焊进行焊接，调整内外焊接参数匹配性保证内外焊焊缝互溶区位于基层区域，以提高内焊缝的耐腐蚀性能和稳定性，内外焊的工艺参数如下：不锈钢层内壁焊接的焊剂采用不锈钢专用的埋弧焊焊剂，焊丝选用镍（Ni）、铬（Cr）元素含量高于母材复层不锈钢的焊丝，直径为2.0~3.2mm；内壁焊接的电压为27±3V，焊接电流为240~400A；碳钢层外壁焊接采用常规碳钢焊剂和焊丝，焊丝直径在3.2~4.0mm；外壁焊接的电压为27±3V，焊接电流为400~680A；焊接速度2.0~3.2m/min。

所述分条是按螺旋管管径及螺旋管成型机组特点确定不锈钢复合材料制管原料的板宽，将宽幅原料卷经分条后制备适合螺旋管制管生产的原料带卷，同时检查原料卷质量情况，去除毛刺等分条缺陷。

所述拆卷、矫平、剪切、对焊是按常规工艺进行。

所述超薄内复合螺旋管的不锈钢复合材料原料板卷总厚度为3.0~4.0mm。

所述超薄内复合螺旋管的成品管管径为165~406mm。