技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種雙金屬復(fù)合管全位置焊接方法，尤其是涉及一種鎳基雙金屬復(fù)合管的全位置自動焊接方法。
背景技術(shù)：
：：含高h(yuǎn)2s、高co2、高cl-、高礦化度的石油天然氣集輸管線對管道耐腐蝕性能提出更高、更為苛刻的耐腐蝕要求，采用耐腐蝕雙金屬復(fù)合管是最佳的解決方式。一方面雙金屬復(fù)合管擁有碳鋼管良好的力學(xué)性能和耐蝕合金的抗腐蝕性能，充分發(fā)揮不同材料的特性；另一方面極大地節(jié)約稀貴金屬材料，降低管線的成本。近年來，隨著高腐蝕性油氣田的開采，鎳基復(fù)合管越來越多應(yīng)用于集輸管線。比如普光氣田鎳基825復(fù)合管項(xiàng)目，川渝地區(qū)高腐蝕性油氣田項(xiàng)目、土庫曼斯坦復(fù)興氣田二期825復(fù)合管項(xiàng)目、中石化元壩氣田地面集輸工程鎳基合金825復(fù)合管項(xiàng)目、里海海底管道項(xiàng)目(鎳基625復(fù)合管)等已經(jīng)開展或準(zhǔn)備開展的鎳基復(fù)合管項(xiàng)目。鎳基復(fù)合管的全位置環(huán)焊是影響鎳基復(fù)合管產(chǎn)品推廣的主要因素之一。高鎳基合金焊接中的馬拉貢尼效應(yīng)(熔池粘稠，流動性差，熔滴表面張力大不容易攤開，易產(chǎn)生未熔、氣孔、熱裂紋等缺陷)，鎳基合金與管線鋼元素的相互過渡是鎳基復(fù)合管焊接面臨的最大難點(diǎn)。2009年2月11日公開的公開號為cn101362249a的中國發(fā)明專利，
專利名稱：為一種雙相不銹鋼雙金屬復(fù)合管的環(huán)焊焊接方法，該方法包括坡口處理、封口焊、打底焊和基管焊四個(gè)步驟，封口焊和打 底焊采用tig焊，并且封口焊、打底焊和基管焊均采用雙相不銹鋼焊條。該方法雖然采用相同的焊條保證了焊縫優(yōu)良的耐蝕性能，但是該方法加工的坡口為v形，并且坡口角度為45～55°，這樣的坡口角度不僅使焊材的填充量增多，而且該發(fā)明不能有效阻止基層對覆層基層的稀釋，難以保證焊接接頭的腐蝕性能。2010年1月27日公開的公開號為cn101633074a的中國發(fā)明專利，
專利名稱：為一種內(nèi)覆薄壁不銹鋼復(fù)合管的環(huán)焊縫焊接方法，該方法通過內(nèi)覆層焊縫、過渡層焊縫和基層焊縫逐步焊接而成，內(nèi)覆層焊縫和過渡層焊縫采用tig焊，基層采用焊條電弧焊或co2氣體保護(hù)焊，各層采用的焊絲不相同。采用這種焊接方法的坡口型式，雖然考慮到基層金屬與覆層金屬相互稀釋的問題，但是該方法加工的坡口覆層伸出量大為1.5～3.5mm，未考慮焊接實(shí)際中的錯(cuò)變量，焊接過程產(chǎn)生的熱裂紋缺陷，且該方法只適用于不銹鋼復(fù)合管的環(huán)焊，不適合鎳基合金雙金屬復(fù)合的全位置環(huán)焊。2014年3月5日公開的公開號為cn103612003a的中國發(fā)明專利，
專利名稱：為一種雙金屬復(fù)合管全自動對接焊工藝，該工藝是先加工出j型坡口，在將坡口進(jìn)行對接，并對對接后的復(fù)合管預(yù)熱；最后采用全自動氬弧焊先后進(jìn)行打底焊、熱道焊、填充焊和蓋面焊。該方法的對接管間隙不大于0.5mm，坡口角度為3～6.5°，這種小的間隙以及坡口角度降低了焊材的填充量，但是j型坡口加工成本較高；整個(gè)環(huán)焊過程均采用tig焊接，焊接效率比mig低；而且該焊接方法成本太高，不銹鋼復(fù)合管環(huán)焊采用不銹鋼焊絲完全可以，采用625焊絲可能使不銹鋼復(fù)合管成本翻倍。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：：本發(fā)明的目的是為了克服上述缺點(diǎn)，提供了一種鎳基雙金屬復(fù)合 管全位置自動焊接方法，該方法不僅阻止了覆層金屬與基層金屬元素的相互過渡，保持了鎳基合金的耐蝕性能，而且避免了焊接過程中產(chǎn)生熱裂紋的缺陷，具有低成本，高效率等諸多優(yōu)點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種鎳基雙金屬復(fù)合管全位置自動焊接方法，其步驟為：步驟一：坡口設(shè)計(jì)將管端進(jìn)行脹圓或管端擴(kuò)徑處理的鎳基復(fù)合管加工成平臺狀坡口，基層坡口單邊坡口角度為10～20°，覆層單邊平臺的寬度為1.5～2.5mm，且覆層坡口的鈍邊比覆層薄0.5～1mm；步驟二：焊前準(zhǔn)備將第一根鎳基復(fù)合管與第二根鎳基復(fù)合管用管道內(nèi)對口器進(jìn)行對接，保證對接管的錯(cuò)變量小于0.5mm，間隙為1～2mm，若錯(cuò)變量不能保證，管端還需做擴(kuò)徑處理，并用丙酮對坡口進(jìn)行清理，尤其是覆層坡口；步驟三：覆層打底焊采用tig焊或熱絲tig焊對鎳基覆層的對接口進(jìn)行打底焊接，達(dá)到單面焊雙面成型的效果，焊后對焊縫進(jìn)行打磨和清理，覆層打底焊采用的焊材為鎳基合金焊材，鎳基合金焊材中ni的含量一般高于覆層或與覆層相當(dāng)；步驟四：過渡層焊接采用tig焊或熱絲tig焊對過渡層進(jìn)行焊接，過渡層焊接采用的焊材與覆層打底焊采用的焊材相同，過渡層的焊接填充至覆層以上 2～3mm；步驟五：基層焊接采用tig或mig焊對基層進(jìn)行焊接，基層焊接采用的焊材與覆層打底焊和過渡層焊接采用的焊材相同。上述覆層、過渡層和基層各層間的溫度控制在100℃以下。上述過渡層焊接的焊接層數(shù)為2～3層。上述基層焊接的焊接層數(shù)為3～4層。本發(fā)明的有益效果：(1)本發(fā)明的坡口設(shè)計(jì)，在實(shí)現(xiàn)焊槍可達(dá)性的目的后，一方面填充金屬較少，極大的降低焊材成本和效率；另一方面能較好的隔離覆層鎳基金屬與基層金屬，保證鎳基復(fù)合管環(huán)焊縫的腐蝕性能。(2)本發(fā)明覆層焊接、過渡層焊接和基層焊接均采用高ni焊材，既能保證覆層的腐蝕性能，又能避免基層焊接時(shí)出現(xiàn)熱裂紋等焊接缺陷，保證基層的強(qiáng)韌性要求。(3)本發(fā)明的基層焊接可采用熔化極氣體保護(hù)焊，相比一般得tig焊接工藝大幅提高焊材的熔敷效率，保證鎳基復(fù)合管環(huán)焊的施工進(jìn)度。(4)本發(fā)明的焊接方法適用于各種管徑的鎳基復(fù)合管材，具有較寬的適用性。本發(fā)明的焊接方法都屬于自動焊，能極大的保證鎳基復(fù)合管全位置焊接穩(wěn)定性，確保管線施工質(zhì)量。附圖說明：下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明的坡口示意圖；圖2為本發(fā)明坡口說明圖；圖3為本發(fā)明焊接順序方法示意圖；圖4為本發(fā)明鎳基復(fù)合管環(huán)焊縫示意圖。附圖說明：1—覆層；2—基層；3—覆層焊縫；4—過渡層焊縫；5—基層焊縫；6—環(huán)焊焊縫。具體實(shí)施方式：實(shí)施例1：以規(guī)格為φ219×(10+3)mm的n08825/l360鎳基復(fù)合管的全位置自動焊接為例，進(jìn)行實(shí)例說明。(1)焊前準(zhǔn)備及坡口型式加工坡口前先將兩個(gè)管端進(jìn)行脹圓或管端擴(kuò)徑處理，可以保證坡口加工時(shí)精度不受復(fù)合管橢圓度等的不利影響。用與φ219mm相匹配的焊接小車軌道與管端內(nèi)對口器，保證對接管的錯(cuò)變量小于0.5mm，間隙為1mm。將復(fù)合管管端加工成如圖2所示的坡口加工，基層坡口單邊坡口角度為15°，覆層坡口單邊平臺的寬度為2mm，且覆層坡口的鈍邊厚度為2mm。焊前還需對坡口(特別是覆層坡口)用丙酮進(jìn)行清理。(2)焊材匹配覆層、過渡層和基層焊接材料均采用ernicrmo-3，焊絲直徑為1.2mm。焊絲的化學(xué)成分見表1，焊材中ni含量高于覆層n08825(38％～46％)的ni含量。表1ernicrmo-3規(guī)定的化學(xué)成分％nicrfecmnsicumoaltinbmin58208.03.0max235.00.10.50.50.5100.40.44.2(3)焊接工藝參數(shù)具體的焊接參數(shù)見表2。采用鎢極氬弧焊或熱絲鎢極氬弧焊對覆層進(jìn)行打底焊接，需達(dá)到單面焊雙面成型的效果，焊后對焊縫避免進(jìn)行打磨處理和必要清理。過渡層焊接的方法與覆層相同，但采用熱絲鎢極氬弧焊，能提高施工效率，焊接過程中需要根據(jù)坡口的寬度調(diào)節(jié)焊槍的擺動寬度?；鶎雍附硬捎面u極氬弧焊或熔化極氬弧焊，與鎢極氬弧焊相比熔化極氬弧焊可以進(jìn)一步提高熔敷效率。過渡層與基層的堆焊每層需要對焊縫進(jìn)行打磨和清理工作。最后形成的焊縫如圖3所示。表2主要工藝參數(shù)為保證焊接效率，現(xiàn)場焊接時(shí)通常mig焊槍與tig焊槍同時(shí)在環(huán)焊軌道上工作。此實(shí)施方案采用合理的坡口型式、焊前處理和焊接工藝，有效防止了基層碳鋼與覆層鎳基合金的相互影響，采用合理的焊接順序和焊接方法，避免了覆層由于焊接受熱而引起的耐腐蝕性能下降，其力學(xué)性能和耐腐蝕性能均達(dá)到要求，適合于鎳基復(fù)合管的全 位置焊接的現(xiàn)場施工焊接。上述實(shí)施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12