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碳鋼/鎳基復(fù)合管生產(chǎn)工藝及焊接方法比較

時間:2019-06-13    作者:無錫不銹鋼板    瀏覽:0


碳鋼/鎳基復(fù)合管是以普通碳鋼作為基層,,鎳基合金作為襯層的復(fù)合管,。雖然這兩種材料的化學(xué),、物理,、力學(xué)性能差異較大,,但是采用先進的相關(guān)技術(shù)可實現(xiàn)兩者冶金熔合,,從而制備出使用性能更好的高性能復(fù)合管,。 

  高鎳耐蝕合金既具有良好的耐蝕性,,又具有強度高,,塑,、韌性好,冷,、熱變形優(yōu)的特點,,因而可廣泛用于石油、化工、濕法冶金,、原子能,、海洋開發(fā)和航空工業(yè)。隨著工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展,,尤其是在輸送腐蝕性介質(zhì)方面,,可以替代多種純耐蝕合金產(chǎn)品,在很大范圍內(nèi)降低成本,。除此之外,,隨著油田現(xiàn)場施工條件的復(fù)雜和惡劣程度不斷增加,要求所使用的管體和管體對接焊縫必須適應(yīng)酸性腐蝕,、電化學(xué)腐蝕等錯綜復(fù)雜的腐蝕環(huán)境,。因此,越來越多的碳鋼/鎳基復(fù)合管可以在油氣開采中使用,,但其小徑復(fù)合管焊縫的超聲波檢測技術(shù)仍然存在很多難點,。鑒于此種情況,研究碳鋼/鎳基復(fù)合管的生產(chǎn)工藝及小徑復(fù)合管對接焊縫超聲波檢測技術(shù)非常有必要,。 

  碳鋼/鎳基復(fù)合管的主要生產(chǎn)工藝流程分為4步:首先,,碳鋼和鎳基合金的冶煉;其次,,離心澆注,;第三,熱擠壓,;最后,,冷軋。由于碳鋼/鎳基復(fù)合管碳鋼基層和鎳基合金襯層的作用不同,,其相關(guān)技術(shù)要求差異比較大,,理化性能差別大,給熱擠壓成形帶來了很大困難,,所以對熱擠壓溫度和速度的控制顯得尤為重要,。熱擠壓工藝的控制要點為:熱擠壓溫度應(yīng)控制在1150℃左右,擠壓速度盡量平穩(wěn)增加,,而且不宜過快,。 

  碳鋼/鎳基合金復(fù)合管的特點及焊接時容易產(chǎn)生的缺陷見表1,碳鋼/鎳基復(fù)合管常用焊接方法的優(yōu)缺點見表2,。 


表1  碳鋼/鎳基合金復(fù)合管的特點及焊接時容易產(chǎn)生的缺陷

焊接方法

  優(yōu)點

  缺點

  焊條電弧焊

  1)設(shè)備簡單,;

  2)操作靈活方便;

  3)能進行全位置焊接,,適合焊接多種材料,。

  1)不適于焊接薄工件,;

  2)生產(chǎn)效率低,勞動強度大,;

  3)對焊工技能依賴程度大,。

  鎢極氬弧焊

  1)焊縫成形較美觀、質(zhì)量好,;

  2)焊縫熱影響區(qū)窄,,焊件變形小,;

  3)鎢極電弧穩(wěn)定,,可全位置焊接。

  1)受周圍氣流影響較大,;

  2)熔敷速度小,、熔深淺、生產(chǎn)效率低,;

  3)成本較高,。

  熔化極惰性

  氣體保護焊

  1)具有鎢極氬弧焊的優(yōu)點;

  2)焊接速度較快,,熔敷效率較高,。

  1)焊槍較大,焊接纜線比較僵硬,、不靈活,;

  2)受周圍氣流影響較大;

  3)設(shè)備更復(fù)雜,、成本較高,。

  埋弧自動焊

  1)生產(chǎn)效率高,易于自動化生產(chǎn),;

  2)對操作者操作技能依賴程度較?。?/span>

  3)焊縫成形美觀,、質(zhì)量好、性能穩(wěn)定,;

  4)節(jié)省材料和電能,。

  1)不適合施工現(xiàn)場焊接;

  2)不適于焊接短焊縫,、薄工件,;

  3)設(shè)備復(fù)雜、成本高,。


表2  碳鋼/鎳基復(fù)合管常用焊接方法的優(yōu)缺點

焊接特點

  焊接時容易產(chǎn)生的缺陷

  防治措施

  雙層金屬差異

  1)基層和襯層金屬的熱導(dǎo)率不同,, 容易產(chǎn)生焊瘤缺陷,;

  2)基層和襯層金屬的熱膨脹系數(shù)差別大,容易產(chǎn)生熱裂紋缺陷,。

  1)選用小鈍邊和大角度的坡口形式,,先焊接襯層金屬,再焊接基層金屬,;

  2)用較小的熱輸入焊接,。

  雙層金屬焊接

  1)焊縫容易產(chǎn)生結(jié)晶裂紋;

  2)熔合區(qū)容易產(chǎn)生脆化,。

  1)嚴格控制藥皮和焊劑中的有害元素,;

  2)焊前清理。

  鎳基合金焊接

  1)焊接易產(chǎn)生氣孔,、熱裂紋缺陷,;

  2)熔池較淺和流動性差,易產(chǎn)生焊         縫成形缺陷等,。

  1)嚴格控制藥皮和焊劑中的有害元素,;

  2)采用與襯層鎳基合金材質(zhì)相同或者相近的焊絲進行焊接;

  3)用較小的電流焊接襯層金屬,。