[发明专利]一种螺旋缝双金属复合焊管的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于复合焊管制造技术领域，具体涉及一种螺旋缝双金属复合焊管的制造方法。

背景技术

输油、输气管道中的H₂S、CO₂会引起管道严重的均匀腐蚀、点腐蚀、硫化物应力腐蚀开裂和氢致开裂，从而导致输送管道的失效和事故，采用耐腐蚀复合管是最经济的方式之一。采用价格远低于不锈钢的双金属复合管是耐腐蚀油气输送管材发展的方向，由于受到复合板材宽度的限制，直缝成型的复合管无法满足用户需要。

发明内容

本发明提供一种螺旋缝双金属复合焊管的制造方法，以“爆炸+热轧”工艺制成的复合卷板为原料，采用螺旋成型焊接工艺制造，可以实现工业化的批量生产。

本发明采用的技术方案是：一种螺旋缝双金属复合焊管的其制造方法，包括下述工艺步骤：

第一步：将“爆炸+热轧”工艺制成的双金属复合板材耐蚀合金一面朝上碳钢一面朝下进行矫直、表面处理，并在板材两边加工X型焊接坡口；

第二步：将加工有X型焊接坡口的双金属复合板材连续送入螺旋管成型机组逐渐弯曲成管状，并形成螺旋缝；

第三步：对成型的螺旋缝采用MAG焊接工艺在管内进行过渡层的连续预焊，在预焊过程中可随时对钢管的几何形状进行调整；

第四步：采用MAG或SAW焊接工艺，在管外进行基层的连续焊接；

第五步：采用TIG焊接工艺在管内对复层连续焊接；

第六步：经定径、检验、后处理形成产品。

所述复层为不锈钢板材316L、304L、2205，或钛及钛合金板材，且厚度为1-2mm；所述基层为X52、X60、X65、X70管线钢板材。

所述X型焊接坡口的基层面坡口角度b为60-70°，复层面坡口角度c为80-90°。

本发明具有的优点和效果：

1、本发明采用螺旋成型的方式实现了用同一宽度的复合卷板制造出不同管径的双金属复合管，拓宽了双金属复合管的应用领域。

2、本发明采用两步法焊接工艺完成螺旋缝双金属复合管的焊接，防止了基层碳钢成分过渡到复层，采用合理的焊接顺序，避免了复层由于焊接受热而引起的耐腐蚀性能下降，其力学性能和耐腐蚀性能均达到要求，适合工业化批量生产。

附图说明

图1本发明结构示意图，图2本发明断面结构示意图，图3本发明X型焊接坡口结构示意图。

具体实施方式：

一种螺旋缝双金属复合焊管的其制造方法，包括下述工艺步骤：

第一步：将“爆炸+热轧”工艺制成的双金属复合板材耐蚀合金一面朝上碳钢一面朝下进行矫直、表面处理，并在板材两边加工X型焊接坡口；

第二步：将加工有X型焊接坡口的双金属复合板材连续送入螺旋管成型机组逐渐弯曲成管状，并形成螺旋缝3；

第三步：对成型的螺旋缝3采用MAG焊接工艺在管内进行过渡层的连续预焊，在预焊过程中可随时对钢管的几何形状进行调整；

第四步：采用MAG或SAW焊接工艺，在管外进行碳钢基层1的连续焊接；

第五步：采用TIG焊接工艺在管内对耐蚀合金复层2连续焊接；

第六步：经定径、检测、后处理形成产品。

所述复层2为不锈钢板材316L、304L、2205，或钛及钛合金板材，且厚度为1-2mm；所述基层1为X52、X60、X65、X70管线钢板材。

所述X型焊接坡口的基层面坡口角度b为60-70°，复层面坡口角度c为80-90°。

实施例1：以2205/X 65双金属复合板为原料（其中2205不锈钢板厚度2 mm，X 65管线钢板厚度10 mm），采用X型复合坡口，且基层面单边坡口角度为35°并留有1mm钝边，复层面单边坡口角度为45°，复合板螺旋成型以后先采用TIG焊的方法焊接过渡层，再采用MAG焊或SAW焊的方法焊接基层，最后采用TIG焊的方法离线焊接复层。具体焊接工艺参数如下：

焊管力学性能试验结果：抗拉强度675MPa，0℃冲击韧性焊缝为105J，热影响区为210J，焊缝正反弯180度无裂纹。腐蚀试验按标准GB/T 4334-2008进行，在硫酸-硫酸铜溶液中沸腾72小时，弯曲无裂纹。