L360QS_316L不銹鋼復(fù)合鋼管焊接工藝和性能研究

不銹鋼復(fù)合鋼管與不銹鋼復(fù)合鋼板一樣,既有不銹鋼較強(qiáng)的耐腐蝕性,又有普通鋼的經(jīng)濟(jì)性和承受高溫高壓的強(qiáng)度要求。近年來許多氣田、場站的工藝管網(wǎng)中都有普遍使用。由于其特殊的結(jié)構(gòu)形式,導(dǎo)致其焊接工藝較復(fù)雜,特別是對復(fù)合面、過渡層及復(fù)層的焊接質(zhì)量要求很高。本文詳細(xì)分析了不銹鋼復(fù)合材料的焊接性,描述了l485mb+316l大管徑不銹鋼復(fù)合管焊接接頭的坡口形式,并通過焊接工藝評定確定了焊接工藝參數(shù)。該工藝通過我公司在遼河油田雙六區(qū)塊汽驅(qū)采油及秦皇島——沈陽天然氣管道配套儲氣庫工程中的應(yīng)用,獲得了滿意的焊接質(zhì)量,滿足了設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求,為公司今后發(fā)展積累了一定的經(jīng)驗。

針對高酸性氣田用鋼l245nb和316l鋼管進(jìn)行對接焊,采用鎢極氬弧焊打底,焊條電弧焊填充蓋面,通過反復(fù)工藝性試驗,確定了焊接材料、焊接工藝參數(shù),并對焊接接頭進(jìn)行了x射線探傷、力學(xué)性能試驗、金相分析及抗腐蝕性能檢測。結(jié)果表明:焊接接頭x射線探傷檢測為ⅱ級,焊接接頭各項力學(xué)性能指標(biāo)均合格,焊縫區(qū)金相組織為奧氏體+鱗片狀鐵素體+樹枝狀鐵素體,抗晶間腐蝕傾向檢測與抗cl-應(yīng)力腐蝕性能檢測試件均未見裂紋,試件失重腐蝕氣相、液相平均腐蝕速率分別為0.0246,0.0460mm/a,擬訂的l245nb和316l鋼管對焊工藝方案是可行的。

針對高酸性氣田用鋼l245nb和316l鋼管進(jìn)行對接焊,采用鎢極氬弧焊打底,焊條電弧焊填充蓋面,通過反復(fù)工藝性試驗,確定了焊接材料、焊接工藝參數(shù),并對焊接接頭進(jìn)行了x射線探傷、力學(xué)性能試驗、金相分析及抗腐蝕性能檢測。結(jié)果表明：焊接接頭x射線探傷檢測為ⅱ級,焊接接頭各項力學(xué)性能指標(biāo)均合格,焊縫區(qū)金相組織為奧氏體＋鱗片狀鐵素體＋樹枝狀鐵素體,抗晶間腐蝕傾向檢測與抗cl-應(yīng)力腐蝕性能檢測試件均未見裂紋,試件失重腐蝕氣相、液相平均腐蝕速率分別為0.0246,0.0460mm/a,擬訂的l245nb和316l鋼管對焊工藝方案是可行的。

316l不銹鋼管的焊接工藝 焊接工藝 （1）焊接方法：由于現(xiàn)場多數(shù)為不銹鋼管道且大小不一，根據(jù)不銹鋼的焊接特點，盡可能減小熱 輸入量，故采用手工電弧焊、氬弧焊兩種方法，d＞φ159mm的采用氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面。d ≦φ159mm的全用氬弧焊。焊機(jī)采用手工電弧焊/氬弧焊兩用的ws7一400逆變式弧焊機(jī)。 document.write("");xno=xno+1; （2）焊接材料：奧氏體不銹鋼是特殊性能用鋼，為滿足接頭具有相同的性能，應(yīng)遵循“等成分”原則選 擇焊接材料，同時為增強(qiáng)接頭抗熱裂紋和晶間腐蝕能力，使接頭中出現(xiàn)少量鐵素體，選擇hoocr19ni12m o2氬弧焊用焊絲，手弧焊用焊條chso22作為填充材料，其成分見表1和表2。 表1焊絲hoocr19ni12mo2化學(xué)成分（%） csimnps

316l不銹鋼管的焊接工藝 焊接工藝 （1）焊接方法：由于現(xiàn)場多數(shù)為不銹鋼管道且大小不一，根據(jù)不銹鋼的焊接特點，盡可能減小熱 輸入量，故采用手工電弧焊、氬弧焊兩種方法，d＞φ159mm的采用氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面。d ≦φ159mm的全用氬弧焊。焊機(jī)采用手工電弧焊/氬弧焊兩用的ws7一400逆變式弧焊機(jī)。 document.write("");xno=xno+1; （2）焊接材料：奧氏體不銹鋼是特殊性能用鋼，為滿足接頭具有相同的性能，應(yīng)遵循“等成分”原則選 擇焊接材料，同時為增強(qiáng)接頭抗熱裂紋和晶間腐蝕能力，使接頭中出現(xiàn)少量鐵素體，選擇hoocr19ni12m o2氬弧焊用焊絲，手弧焊用焊條chso22作為填充材料，其成分見表1和表2。 表1焊絲hoocr19ni12mo2化學(xué)成分（%） csimnps

復(fù)合鋼管焊接工藝

不銹鋼復(fù)合鋼管(00cr17ni14mo2+10#)是一種新興的復(fù)合管材材料,該產(chǎn)品以碳鋼管為基層,具有優(yōu)良的機(jī)械力學(xué)性能和價廉特征,不銹鋼復(fù)合鋼管的焊接質(zhì)量在整體的工程質(zhì)量中尤為重要。由于生產(chǎn)工藝的不成熟,復(fù)合管的基層和復(fù)層局部存在沒有完全貼合的現(xiàn)象,所以先在基層與復(fù)層的結(jié)合面處,采用手工氬弧焊封端口基襯間隙,然后采用手工氬弧焊進(jìn)行根部打底焊接,過渡層與基層的焊接采用手工電弧焊,通過合理控制間隙和坡口角度,保證焊接質(zhì)量和焊縫耐腐蝕性能。

近年來石油、化工行業(yè)中越來越廣泛應(yīng)用到不銹鋼復(fù)合鋼管,為了培訓(xùn)油建公司能達(dá)到焊接施工要求的技術(shù)人員,筆者對雙金屬復(fù)合管焊接工藝進(jìn)行了深入的研究和試驗。如大慶油田采氣改造工程中所用的管線,既要求有強(qiáng)度保證,又要求具有耐腐蝕和使用壽命長的性能,因此采用碳鋼(20g)與不銹鋼(316l)復(fù)合鋼管,碳鋼一面可保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求,

316l不銹鋼的焊接工藝 1．奧氏體不銹鋼的性能和焊接性分析 316l奧氏體不銹鋼熱導(dǎo)率低、線膨脹系數(shù)大，無磁性；抗拉 強(qiáng)度≥550n/mm2，屈服強(qiáng)度≥480n/mm2 1.焊接裂紋 (1)316l奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)大約只有低碳鋼的一半， 而線膨脹系數(shù)卻大得多，所以焊后在接頭中會產(chǎn)生較大的焊 接內(nèi)應(yīng)力。 (2)316l奧氏體不銹鋼的液、固相線的區(qū)間較大,結(jié)晶時間 較長,且奧氏體結(jié)晶的枝晶方向性強(qiáng),所以雜質(zhì)偏析現(xiàn)象比 較嚴(yán)重。 綜上所述，316l奧氏體不銹鋼焊接時比較容易產(chǎn)生焊接熱 裂紋,包括焊縫的縱向和橫向裂紋、火口裂紋、打底焊的根 部裂紋和多層焊的層間裂紋等。 2.316l奧氏體不銹鋼焊接工藝 2.1焊接方法 316l不銹鋼的焊接，根據(jù)不銹鋼的特點，盡可能減少熱輸入量， 故采用手工電弧焊，氬弧焊兩種方法。 2.2焊材選擇 316l奧氏體不銹鋼

以后有316l的焊接件一定要按此工藝執(zhí)行。焊工資質(zhì)需由《奧氏體不銹鋼合格證》。 316l不銹鋼管道焊接工藝 1.焊接準(zhǔn)備 焊接方法:根據(jù)不銹鋼的焊接特點，應(yīng)盡可能減小熱輸入量，一般采用手工電弧焊、鎢極氬弧焊 兩種方法，φ＞100mm的采用氬弧焊打底加電弧焊填充蓋面。φ≦100mm且壁厚小于5mm的管 道采用全用氬弧焊，壁厚大于等于5mm的管道采用氬弧打底，電弧焊填充蓋面。 電焊機(jī):由于不銹鋼焊接易產(chǎn)生引弧夾鎢和收縮氣孔需要配備高頻引弧和電流衰減特性的專用 氬弧焊機(jī)。 焊材:焊絲采用φpp-tig316l，焊條采用:φ，使用前焊絲表面去除氧化層和油污使用丙酮或酒 精揩干凈；焊條應(yīng)200-250℃烘干1h，存放保溫筒內(nèi)隨取隨用。 焊接電流:不銹鋼導(dǎo)熱效率低，約為碳鋼的1/3，電阻率約為碳鋼的5倍，線膨脹系數(shù)比碳鋼約 大50%，密度大于碳鋼，因此焊接

以后有316l的焊接件一定要按此工藝執(zhí)行。焊工資質(zhì)需由《奧氏體不銹鋼合格證》。 316l不銹鋼管道焊接工藝 1.焊接準(zhǔn)備 1.1焊接方法:根據(jù)不銹鋼的焊接特點，應(yīng)盡可能減小熱輸入量，一般采用手工電弧焊、鎢極氬弧 焊兩種方法，φ＞100mm的采用氬弧焊打底加電弧焊填充蓋面。φ≦100mm且壁厚小于5mm 的管道采用全用氬弧焊，壁厚大于等于5mm的管道采用氬弧打底，電弧焊填充蓋面。 1.2電焊機(jī):由于不銹鋼焊接易產(chǎn)生引弧夾鎢和收縮氣孔需要配備高頻引弧和電流衰減特性的專 用氬弧焊機(jī)。 1.3焊材:焊絲采用φ2.5/pp-tig316l，焊條采用:φ2.5-3.2/a022，使用前焊絲表面去除氧化層和油 污使用丙酮或酒精揩干凈；焊條應(yīng)200-250℃烘干1h，存放保溫筒內(nèi)隨取隨用。 1.4焊接電流:不銹鋼導(dǎo)熱效率低，約為碳鋼的1/3，電阻率約為碳鋼的5倍，

本文分析了16mnr+316l不銹鋼復(fù)合板的焊接性,從材料性質(zhì)、焊接方法、焊接材料、工藝評定幾個方面進(jìn)行探討,確定合適的焊接工藝,并將其成功應(yīng)用于實際的焊接生產(chǎn)中。

316L不銹鋼管與管板的焊接工藝

316L不銹鋼管與管板的焊接工藝 (2)

316L不銹鋼管與管板的焊接工藝

分析了316l不銹鋼管焊接性,制定了焊接工藝和操作方法,實踐證明,采用該工藝指導(dǎo)實際生產(chǎn)具有良好的效果。

316L不銹鋼管道焊接工藝

通過對目前石油化工煉油裝置大量采用的不銹鋼復(fù)合鋼管的焊接進(jìn)行計算分析,給出了適宜現(xiàn)場不同條件下施工所選用的焊接材料,此分析已在國內(nèi)一些工地上采用,取得了良好的效果,保證了不銹鋼復(fù)合鋼管的焊接質(zhì)量。為此類材料的焊接選材提供了分析依據(jù)。

針對l415qb+316l復(fù)合管焊接接頭封焊難以控制,熔合區(qū)易出現(xiàn)裂紋這一問題,利用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡,觀察分析了接頭熔敷金屬和裂紋區(qū)的組織和成分變化,探究了其對裂紋生成的影響。結(jié)果表明,淬硬組織、氫、異種鋼接頭處的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)導(dǎo)致了裂紋的形成。通過采用多層預(yù)熱、焊后空冷、嚴(yán)格控制層間溫度等工藝措施,增強(qiáng)組織的均勻性,可以有效防止焊縫中的冷裂紋產(chǎn)生。

316l超低碳不銹鋼的物理特性與碳鋼的差異較大,采用埋弧焊焊接不銹鋼時,在同樣的熱輸入下,不銹鋼母材的熔化速度和對焊絲伸出端的預(yù)熱作用比碳鋼大得多。在大量焊接試驗的基礎(chǔ)上,分析了不銹鋼埋弧焊的特點,提出了不銹鋼埋弧焊合理的焊接工藝,使不銹鋼母材及焊絲的熔化速度和焊縫金屬凝固速度平衡,從而避免了焊縫中心區(qū)熱裂紋和熱影響區(qū)耐蝕性降低,保證了焊接施工質(zhì)量。

不銹鋼一碳鋼復(fù)合鋼管與不銹鋼管的焊接可看作是兩種焊接工藝的組合：即不銹銅與不銹鋼的焊接；不銹鋼與碳鋼的焊接。焊接過程中，復(fù)合管基層和復(fù)合管襯管的封焊屬于異種金屬的焊接；不銹鋼管與復(fù)合管襯管的打底焊屬于同種金屬的焊接；不銹鋼管與復(fù)合管基層的填充焊屬于異種金屬的焊接。由此得知，每種焊接材料和焊接工藝的選擇由復(fù)合管的襯管、基層和不銹鋼的材料決定。