[发明专利]一种铜镍复合管对接焊的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接施工方法，尤其是涉及一种铜镍复合管对接焊的施工方法，属于金属焊接生产制造技术领域。

背景技术

在某海水淡化工程中，发明人接触到铜镍复合管，规格是φ2200×10+2，材料为20R，基层厚度10mm，白铜B30复合层厚度2mm；对接焊口数量4个。管子对接焊口部位的坡口形式为设备供货状态的坡口形式：即基层为V型，复合层为以基层V型坡口的最高点为基准向接口内分别缩进3mm，如图3。设计焊接施工工艺时，要求的焊接顺序为：先用药芯焊丝气体保护焊焊接方法焊接基层焊缝、再用手工钨极氩弧焊焊接方法依次焊接过渡层焊缝和复合层焊缝。焊接完成后，对焊缝进行100％射线探伤，射线探伤底片反映在过渡层焊缝和复合层焊缝中有大量气孔，从片子上评判为气孔超标，焊口质量等级为Ⅳ级未达到规定的II级合格标准。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种在焊接铜镍复合管的对接焊缝时，能使有效的降低焊接气孔缺陷，提高焊缝质量的铜镍复合管对接焊的施工方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种铜镍复合管对接焊的施工方法，包括以下步骤，

a、先对需要对接的铜镍复合管的基层和复合层加工整体的双面K型焊接坡口；

b、再将加工合格焊接坡口的铜镍复合管进行对接装配；

c、然后再对接装配合格的铜镍复合管进行焊接，在对装配合格的铜镍复合管进行焊接时，是按下述步骤进行的，先采用手工钨极氩弧焊焊接复合层一侧的下基层焊缝；然后再在基层一侧对下基层焊缝的背面进行清根处理；接着采用药芯焊丝气体保护焊焊接基层一侧的所有上基层焊缝；接着再按先过渡层焊缝后复合层焊缝的焊接顺利，采用镍铜焊丝手工钨极氩弧焊焊接复合层一侧的过渡层焊缝和复合层焊缝，直到焊接完整个接口的对接焊缝；同时，在焊接复合层一侧的过渡层焊缝和复合层焊缝时，均分别采用单层多道的焊接方法进行焊接。

进一步的是，在对铜镍复合管的基层和复合层加工整体的双面K型焊接坡口时，K型坡口凸出的最高点位于基层上，该最高点到复合层外表面一侧的距离小于到基层外表面一侧的距离。

进一步的是，在基层一侧对下基层焊缝进行清根处理时，采用角磨机对下基层焊缝的根部进行清根。

进一步的是，在对过渡层焊缝和复合层焊缝进行焊接时，其层间温度小于150℃，焊接电流取焊接材料使用说明书规定的下限值、焊接电压和焊接速度取焊接材料使用说明书规定的上限值。

本发明的有益效果是：经分析，造成铜镍复合管对接焊缝探伤不合析的主要原因是，在采用现有的焊接方法焊接时，在过渡层焊缝和复合层焊缝的焊接中，焊接熔池均较大，而复合层材质为B30白铜，属于有色金属材料，其导热性能与基层的20R材料的差异很大，焊接冶金过程固液相温度间距小，焊接熔池中液态金属的流动性偏低，在快速凝固结晶条件下，焊接熔池越大，越容易产生气孔；另外，在过渡层焊缝焊接时，使用的是镍基焊丝，存在焊接材料与20R和B30等有三种金属的相互渗透情况，在焊接不均匀的热过程中，液相状态下三种不同材质金属元素呈不规则交错渗透，在该区间较大焊接熔池的情况下，在焊缝金属中也易产生气孔和柱状结晶体。根据上述分析，采用本发明的施工方法后，由于焊接坡口改成整体的双面K，从而大大的缩小了过渡层焊缝和复合层焊缝的焊接量，同时，在焊接过渡层焊缝和复合层焊缝时，均采用单层多道的焊接方式，使焊接熔池大为变小，从而使焊接熔池中液态金属需要和能够流动的距离变小，三种金属之间的相互渗透的范围也更小，这样，在焊接时熔入液态熔池金属中的气体量便大为降低，进而有效的降低了在焊接过程中产生气孔缺陷的可能，从而有效的提高了焊缝质量。

附图说明

图1为本发明涉及到的铜镍复合管对接坡口的坡口形式示意图；

图2为本发明涉及到的铜镍复合管对接焊的焊缝形式示意图；

图3为本发明涉及到的铜镍复合管现有的对接坡口的坡口形式示意图。

图中标记为：基层1、下基层焊缝11、上基层焊缝12、复合层2、复合层焊缝21、过渡层焊缝3、最高点4。

具体实施方式

如图1、图2所示是本发明提供的一种在焊接铜镍复合管的对接焊缝时，能使有效的降低焊接气孔缺陷，提高焊缝质量的铜镍复合管对接焊的施工方法。所述施工方法包括以下步骤，

a、先对需要对接的铜镍复合管的基层1和复合层2加工整体的双面K型焊接坡口；

b、再将加工合格焊接坡口的铜镍复合管进行对接装配；