本發(fā)明涉及層狀結(jié)構(gòu)雙金屬焊接
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種雙金屬?gòu)?fù)合板焊接方法。
背景技術(shù)：
：：對(duì)于高含H2S/CO2的強(qiáng)腐蝕性油氣田的開采及油氣輸送，傳統(tǒng)單一的防腐技術(shù)如添加緩蝕劑、采用塑料內(nèi)涂層及使用非金屬管材等，在耐蝕可靠性、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)上都已難以滿足需要。盡管采用耐蝕合金管材能極大的提高管材的抗腐蝕能力，但其高昂的價(jià)格以及低于碳鋼的強(qiáng)度嚴(yán)重制約了它在油氣田中的應(yīng)用，并且耐蝕合金管材作為抗腐蝕的部分僅只有整體管材的三分之一左右，而剩余部分作為力學(xué)支撐結(jié)構(gòu)，造成了極大的浪費(fèi)。由此，雙金屬?gòu)?fù)合管應(yīng)運(yùn)而生，并其以優(yōu)異的耐腐蝕性能和機(jī)械力學(xué)性能展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景。雙金屬?gòu)?fù)合管因其優(yōu)越的的力學(xué)性能、良好的耐蝕性能，可以節(jié)約大量貴重金屬，從而降低成本、節(jié)約材料，將在石油化工、煙氣脫硫、化工、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)復(fù)合管生產(chǎn)主要方式為分別生產(chǎn)碳鋼管和不銹鋼襯管，通過擴(kuò)徑或爆炸的方式結(jié)合，這種生產(chǎn)方式存在工藝復(fù)雜、成本較高、管徑較小，管體尺寸精度、管體力學(xué)性能偏低的問題。冶金結(jié)合雙金屬?gòu)?fù)合管的焊接研究剛剛起步，前期主要焊接方法為TIG(MAG)，坡口類型為V型，焊接次序?yàn)橄群笍?fù)層，再焊基層，存在的問題為焊接道次多導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下以及基層焊接熱輸入導(dǎo)致復(fù)層耐蝕性能差，且V型坡口堆焊難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)；后期主要焊接方法為SAW+TIG(MAG)，坡口類型為X型，焊接次序?yàn)橄群富鶎?，后焊?fù)層，這種焊接方法雖然解決了基層焊接效率和復(fù)層耐蝕性能差的問題，但SAW焊縫寬度過大導(dǎo)致復(fù)層熔敷量增加，從而導(dǎo)致復(fù)層焊接道次和不銹鋼焊絲使用量增加，焊縫整體焊接效率依然不高，生產(chǎn)成本也難以控制。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：：本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種雙金屬?gòu)?fù)合板焊接方法，該焊接方法生產(chǎn)成本低、焊接效率高。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種雙金屬?gòu)?fù)合板焊接方法，包括以下步驟：步驟1：加工坡口，將雙金屬?gòu)?fù)合板對(duì)接后，在基層上開I型坡口，在復(fù)層上開V型坡口，所述I型坡口的高度比基層厚度小0.5-2mm，所述V型坡口角度為60±10°，V型坡口底部寬3-8mm；步驟2：基層焊接，對(duì)I型坡口施焊，形成基層焊縫；步驟3：過渡層焊接，在基層焊縫上對(duì)V型坡口施焊，形成過渡層焊縫；步驟4：復(fù)層焊接，在過渡層焊縫上對(duì)過渡層焊縫施焊，形成復(fù)層焊縫；復(fù)層焊縫與復(fù)層平齊，或高于復(fù)層。所述雙金屬?gòu)?fù)合板的基層為碳鋼，基層厚度為4-18mm；所述雙金屬?gòu)?fù)合板的復(fù)層為耐蝕合金，復(fù)層厚度為1-6mm；所述基層焊接采用激光焊接或等離子焊接，所述過渡層焊接和復(fù)層焊接均采用MAG或TIG。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用I型復(fù)合坡口，坡口形式簡(jiǎn)單，易于加工；基層碳鋼采用激光焊或等離子焊接，可實(shí)現(xiàn)基層焊縫一次性高效焊接，且節(jié)約焊材和焊縫窄，基層焊縫寬度的減小有利于復(fù)層焊縫寬度的減小，從而使復(fù)層熔敷量減小，達(dá)到節(jié)省焊絲、提高復(fù)層焊接效率的目的；復(fù)層耐蝕合金采用TIG(MAG)，具有焊縫性能優(yōu)良且焊接質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)。附圖說明：下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為不銹鋼復(fù)合板的坡口示意圖。圖2為不銹鋼復(fù)合板的焊縫示意圖。附圖標(biāo)記說明：1基層、2復(fù)層、3基層焊縫、4過渡層焊縫、5復(fù)層焊縫。具體實(shí)施方式：實(shí)施例1：本實(shí)施例中，以(15+3)mm的UNSN08825/L450MS熱軋鎳基復(fù)合板材為例進(jìn)行焊接，焊接試板尺寸200×600mm。步驟1：對(duì)焊接試板開I型和V型坡口，如圖1所示，具體尺寸為：基層1厚度為15mm，復(fù)層2厚度為3mm，I型坡口的高度為14mm，V型坡口角度為60°，V型坡口底部寬為4mm。步驟2：將焊接試板對(duì)接，采用激光焊對(duì)I型坡口進(jìn)行焊接，不需填絲。兩板間距不大于0.5mm，具體焊接參數(shù)如表1所示。采用角磨機(jī)對(duì)基層焊縫3不銹鋼側(cè)進(jìn)行清根，為過渡層焊接創(chuàng)造良好的施焊條件。步驟3：采用TIG在基層焊縫3上施焊，形成過渡層焊縫4。焊接過渡層焊縫4目的是為阻隔基層Fe原子向復(fù)層焊縫擴(kuò)散，從而保證復(fù)層焊縫5耐蝕性能，故進(jìn)行單層單道焊接即可。步驟4：采用TIG在過渡層焊縫4上進(jìn)行施焊，形成復(fù)層焊縫5。復(fù)層焊縫5采用多層焊接，直至復(fù)合坡口填滿，應(yīng)保證復(fù)層焊縫5高度不低于母材。過渡層與復(fù)層焊接工藝參數(shù)如表2所示。基層焊接參數(shù)如表1所示，過渡層與復(fù)層焊接參數(shù)如表2所示。過渡層及復(fù)層焊接選用的焊材均為ERNiCrMo-3(Ф1.2mm)焊絲。為保證焊接質(zhì)量，激光焊接過程采用CO2做為保護(hù)氣體，TIG焊接過程需采用高純Ar做為保護(hù)氣體，每次焊接前需采用鋼絲刷清理上一層焊縫。焊后對(duì)焊縫進(jìn)行常規(guī)力學(xué)性能與抗腐蝕性能檢測(cè)，結(jié)果如表3所示。表1基層焊接參數(shù)離焦量(mm)功率(kw)焊接速度(m/min)光斑直徑(mm)-282.50.2表2過渡層與復(fù)層焊接參數(shù)焊接電流(A)電弧電壓(V)焊接速度(mm/min)送絲速度(mm/min)過渡層19014701000復(fù)層16011.5501200表3焊縫性能檢測(cè)結(jié)果實(shí)施例2：本實(shí)施例中，以(6+2)mm的2205/L450MS爆炸+扎制復(fù)合板材為例進(jìn)行焊接，焊接試板尺寸200×600mm。步驟1：對(duì)焊接試板開I型和V型坡口，如圖1所示，具體尺寸為：基層1厚度為6mm，復(fù)層2厚度為2mm，I型坡口的高度為5mm，V型坡口角度為60°，V型坡口底部寬為4mm。步驟2：將焊接試板對(duì)接，采用等離子焊對(duì)I型坡口進(jìn)行焊接，不需填絲。兩板間距不大于0.5mm。采用角磨機(jī)對(duì)基層焊縫3不銹鋼側(cè)進(jìn)行清根，為過渡層焊接創(chuàng)造良好的施焊條件。其它步驟與實(shí)施例1相同?；鶎雍附訁?shù)如表4所示，過渡層與復(fù)層焊接參數(shù)如表5所示。過渡層焊接選用的焊材為ER309(Ф1.2mm)，復(fù)層焊接選用的焊材為ER2209(Ф1.2mm)。為保證焊接質(zhì)量，等離子焊接過程需要采用Ar(80％)+CO2(20％)做為保護(hù)氣體，TIG焊接過程需采用高純Ar做為保護(hù)氣體，每次焊接前需采用鋼絲刷清理上一層焊縫。焊后對(duì)焊縫進(jìn)行常規(guī)力學(xué)性能與抗腐蝕性能檢測(cè)，結(jié)果如表6所示。表4基層焊接參數(shù)離焦量(mm)功率(kw)焊接速度(m/min)光斑直徑(mm)-2122.50.2表5過渡層與復(fù)層焊接參數(shù)焊接電流(A)電弧電壓(V)焊接速度(mm/min)送絲速度(mm/min)過渡層1901480900復(fù)層16011.5601000表6焊縫性能檢測(cè)結(jié)果當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3