[发明专利]一种双金属复合管端部处理结构的制造方法

说明书

本发明公开了一种双金属复合管端部处理结构的制造方法，属于复合材料加工技术领域，包括设置半反U型槽改变管材端部处理结构，避免衬层频繁受热耐蚀元素稀释耐蚀性能降低，降低对接焊时气孔缺陷和未熔合缺陷，设计焊丝成分和焊接工艺并增加交界面盖面焊层，保证衬管材料和焊缝区域的耐蚀性能连续性，工艺流程步骤简单，过程易控，易实现工业机械化、自动化和批量生产，同时焊接质量可靠，能有效解决小口径复合管管端封焊方法存在的焊接质量较差容易出现焊接缺陷和耐蚀性能降低等问题。

技术领域

本发明属于复合材料加工技术领域，具体涉及一种小口径不锈钢内衬的双金属复合管端部处理结构的制造方法。

背景技术

近年来，超深、高温、高压、高含H₂S/CO₂以及元素硫等油气田的陆续出现，传统碳钢材料已不能满足油气田发展的需要，而耐蚀合金管昂贵的价格又制约了它在油气田的推广应用，双金属复合管正不断成为解决高腐蚀性油气集输的一种防腐管线。然而双金属复合管管端处理依然是困扰其大规模使用的主要影响因素，尤其是小口径复合管的问题更为突出。小口径双金属复合管由于不能进行端部堆焊，现有技术大多都是先在基管的管端车出坡口，再在衬管上留有一定长度的钝边，最后在坡口与钝边交界处实施封口焊接。实际应用过程中往往存在封焊质量不高，封焊部位容易产生缺陷，探伤一次通过率低，焊接施工不好控制，尤其对于薄壁衬管还容易导致衬管材料耐蚀性能降低甚至被电弧烧穿的问题。针对以上问题，以专利申请号201310681311.4和201510608213.7为代表，虽然做了一定技术改进，但从本质上还需在衬管焊缝上多次热处理，无法改变衬管为薄壁合金材料时容易耐蚀性能降低甚至被电弧烧穿的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双金属复合管端部处理结构的制造方法，以克服现有技术的缺点，本发明通过设置半反U型槽改变端部处理结构，调整封焊工艺和增加界面保护来提高封焊质量，能够有效规避端部封焊过程造成焊接缺陷、耐蚀性能降低和探伤通过率低等传统问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双金属复合管端部处理结构的制造方法，在双金属复合管端部加工第一坡口面，沿第一坡口面在双金属复合管的基管和衬管交界处加工半反U型槽，对第一坡口面和半反U型槽采用镍铬铁型耐蚀合金焊丝堆焊，堆焊完成后加工第二坡口面，并在衬管内表面与堆焊层的交界坡口表面进行交界面盖面焊。

进一步地，第一坡口面具体加工方法为：用机加工方法在双金属复合管端部加工角度为30～35°的内坡口，内坡口高度为4.0～6.0mm。

进一步地，半反U型槽具体加工方法为：沿内坡口在基管和衬管交界处加工一半反U型槽，半反U型槽包括U型过渡区和U型直立端，所述U型过渡区采用半圆形过渡，起始于基管和衬管交界面终止于内坡口基管面，半径为2～2.5mm；所述U型直立端起始于基管和衬管交界面终止于内坡口衬管面，高度为0.5～1.0mm。

进一步地，对半反U型槽采用镍铬铁型耐蚀合金焊丝堆焊具体为：在半反U型槽表面采用耐蚀合金焊丝堆焊一层得到封焊层，焊接电流为55A～65A，所述封焊层将半反U型槽填充至与内坡口齐平。

进一步地，对第一坡口面采用镍铬铁型耐蚀合金焊丝堆焊具体为：在内坡口表面采用耐蚀合金焊丝堆焊2～3层，焊接电流为55A～65A。

进一步地，加工第二坡口面具体方法为：采用机加工方法将双金属复合管端部加工角度为30°～35°，钝边2.0～3.0mm的坡口。

进一步地，交界面盖面焊具体为：采用砂轮对堆焊层进行修磨，使其与衬管内表面齐平，衬管内表面与堆焊层的交界坡口表面采用耐蚀合金焊丝进行1层盖面焊，焊接电流为55A～65A。