本发明专利技术公开了一种镍基合金与碳钢冶金结合的复合焊管及其制造方法，所述直缝镍基复合管是由热轧镍基复合板材通过JCOE工艺成型，再采用焊接方式制成；所述热轧镍基复合板材的一面是镍基合金层，热轧镍基复合板材的另一面是碳钢层。所述镍基合金层和碳钢层以热轧的方式结合在一起，且镍基合金层和碳钢层之间为冶金结合。本发明专利技术连续生产、方法简单、可实现工业化生产，在保证镍基复合管耐腐蚀的同时，降低产品的成本。
【技术实现步骤摘要】
： 本专利技术属于材料领域，涉及一种金属管材，尤其是涉及一种镍基合金与碳钢冶金 结合的复合管，主要用于含有腐蚀介质的石油天然气输送用管。
技术介绍
： 油气田输送含有仏5、0)2、(^等介质，易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，不仅造成了巨大的经济损失， 而且往往带来一些灾难性后果，因此管道腐蚀环境对输送管道提出了更高、更为苛刻的耐 腐蚀要求，一般价格低廉的碳钢或低合金钢管材的耐蚀性较差，而耐蚀性好的不锈钢、镍基 合金等材料的价格高昂，为了节约价格高的材料的用量，复合管材既能起到很好的耐蚀作 用，价格相比耐蚀合金低很多，采用耐腐蚀复合管是最经济的方式之一。 镍基合金具有优越的耐蚀性能，在氧化性酸溶液和还原性碱溶液中都具有很好的 耐蚀性，它有较高的镍含量，加上Mo和Cr，能比任何不锈钢更适合于抗热硫酸、亚硫酸和磷 酸溶液的浸蚀，它几乎耐所有浓度和温度的硝酸溶液的浸蚀，在480°C条件下，镍基合金是 抵抗这些腐蚀最有效的合金，其合金成分决定了其具有超强的耐蚀性能，Mo和Cr使其具有 耐常规腐蚀和点蚀的能力，Ni使其具有耐氯化物应力腐蚀开裂的能力，而Ti的稳定化作用 保证了其耐应力腐蚀开裂的能力。 镍基合金复合管因其优越的的力学性能、良好的耐蚀性能，可以节约大量贵重金 属镍及镍合金，从而降低成本、节约材料，将在石油化工、烟气脱硫、化工、环保等工业领域 中得到广泛的应用。 双金属复合管由外层的承受机械性能的碳钢层和抗腐蚀的复层组成，目前 国内普遍采用的制管方法有冶金结合的离心浇铸、冷加工扩散退火工艺（如中国 专利 CN201010262830. 3、CN03131885. 1、CN201010141598. 8、CN200910077496. 1 和 CN02114525. 3 等）。 机械结合的管管复合法，采用爆炸复合、热挤压、冷拔等工艺（如中国专利 CN200820030155. X、CN02109528. 0、CN200920171294· 9、CN200710118131. X 等）。由于冶金 结合的离心浇铸法、冷加工扩散退火复合管相当于无缝管的生产工艺，一般工艺复杂、成本 较高、管径较小，管体尺寸精度、管体力学性能偏低。目前国内生产使用的内衬镍基复合钢 管大都是一种机械结合的复合钢管，由于碳钢碳钢层和镍基合金层是一种机械结合状态， 这就使其应用受到很大限制，机械结合的镍基复合管，由于基管与衬管之间存在间隙，尤其 在高温下，它将因碳钢和镍基合金间膨胀系数差异以及层间存在气体而造成内覆层失稳、 鼓泡，当衬管出现局部腐蚀，腐蚀介质会渗入基管与衬管之间的间隙，加速管道腐蚀，最终 影响管道的安全性。 热轧工艺制成的复合钢板，实现了镍碳钢层和碳钢层的冶金结合，通过管材JCO 成型与复合焊接的方法制成直缝镍基复合管，可以实现工业化的批量生产，用于腐蚀环境 下的石油天然气输送。
技术实现思路
： 本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种镍基合金与碳钢冶金结合 的复合焊管及其制造方法，内衬复层为镍基合金，表层碳钢层为碳钢，其结构简单，加工工 艺简单，在保证复层耐腐蚀性的同时，大大降低产品成本。 本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的： ，所述直缝镍基复合管是 由热轧镍基复合板材通过JCOE工艺成型，再采用焊接方式制成；所述热轧镍基复合板材的 一面是镍基合金层，热轧镍基复合板材的另一面是碳钢层。 所述镍基合金层和碳钢层以热轧的方式结合在一起，且镍基合金层和碳钢层之间 为冶金结合。 所述镍基合金层厚度为1-3_。 所述镍基合金层由Incoloy825合金、Inconel625合金、哈氏合金或蒙乃尔合金构 成。 所述碳钢层由X52钢、X60钢、X65钢或X70钢构成。 所述镍基合金层设置在直缝镍基复合管内侧，碳钢层设置在直缝镍基复合管外 侧。 所述直缝镍基复合管的制造方法，将镍基合金层和碳钢层通过JCOE成型的方式 热轧镍基复合板材，再采用焊接的方法将热轧镍基复合板材制备成直缝双金属复合管。 采用双V型复合坡口，坡口角度为60-70°，钝边为8mm，碳钢层一面的坡口深度为 8_，镍基合金层一面留有3. 5-4. 5mm的凸台，热乳镍基复合板材完成坡口加工，然后成型， 先采用双面埋弧焊的工艺进行碳钢层的焊接，最后采用TIG焊的工艺进行焊接。 本专利技术将一面是镍基合金，另一面是碳钢的热轧镍基复合板材通过JCOE成型的 方式成型为管状，再采用焊接的方法制备直缝镍基合金复合管，见图1。 所述复层板材和碳钢层板材以热轧的方式结合在一起。 所述复层为Incoloy 825合金、Inconel 625合金、哈氏合金、蒙乃尔合金等镍基 合金，厚度为l_3mm ;所述碳钢层为X52、X60、X65、X70等碳钢。 本专利技术的有益效果在于：本专利技术的直缝镍基合金复合管，其内衬复层为镍基合金， 表层碳钢层为碳钢，其结构简单，加工工艺简单，在保证复层耐腐蚀性的同时，大大降低产 品成本。 【附图说明】： 图1为本专利技术的直缝镍基合金复合管结构示意图； 图2为本专利技术的直缝镍基合金复合管焊缝结构示意图； 其中：1为碳钢层；2为镍基合金层；3为焊缝；4为SAW焊缝；5为TIG焊缝。 【具体实施方式】： 下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述： 参见图1、2,以热轧工艺复合的镍基合金热轧镍基复合板材为板材，镍基合金一面 朝上，碳钢一面朝下，对板材进行矫直、表面处理，对板材两边根据不同的焊接工艺，加工不 同的焊接坡口，采用JCOE成型方式将热轧镍基复合板材加工成管状，推荐了一种焊接工艺 制管。 采用双V型复合坡口，坡口角度为60-70°，钝边为8mm，碳钢层一面的坡口深度为 8_，镍基合金层一面留有3. 5-4. 5mm的凸台（图2)，热乳镍基复合板材加工好坡口然后成 型，先采用双面埋弧焊的方法进行碳钢层的焊接，采用TIG焊的方法进行复层和过渡层的 焊接。 实施例 本实施中，复合管材以Incoloy 825/X60热轧镍基复合板材为例，采用双V型 坡口的焊接工艺，坡口角度为60-70 °，钝边为8mm，碳钢层一面的坡口深度为8mm，镍 基合金层一面留有4_的凸台，复合管成型后间隙为0. 5mm，复层及过渡层的焊材为 ERNiCrMo-3 (Φ I. 2mm)焊丝，碳钢层焊丝为H08E (Φ4. Omm)，焊剂为SJ101G，焊接工艺参数 如下表所示： 碳钢层埋弧焊试验参数 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种镍基合金与碳钢冶金结合的复合焊管及其制造方法，其特征在于：所述直缝镍基复合管是由热轧镍基复合板材通过JCOE工艺成型，再采用焊接方式制成；所述热轧镍基复合板材的一面是镍基合金层，热轧镍基复合板材的另一面是碳钢层。
【技术特征摘要】
1. 一种镍基合金与碳钢冶金结合的复合焊管及其制造方法，其特征在于：所述直缝镍 基复合管是由热轧镍基复合板材通过JCOE工艺成型，再采用焊接方式制成；所述热轧镍基 复合板材的一面是镍基合金层，热轧镍基复合板材的另一面是碳钢层。2. 如权利要求1所述直缝镍基复合管，其特征在于：所述镍基合金层和碳钢层以热轧 的方式结合在一起，且镍基合金层和碳钢层之间为冶金结合。3. 如权利要求1所述直缝镍基复合管，其特征在于：所述镍基合金层厚度为1_3_。4. 如权利要求1所述直缝镍基复合管，其特征在于：所述镍基合金层由Incoloy825合 金、Inconel625合金、哈氏合金或蒙乃尔合金构成。5. 如权利要求1所述直缝镍基复合管，其特征在于：所述碳钢层由X52钢、X60钢...
【专利技术属性】
技术研发人员：毕宗岳，刘海璋，杨耀彬，牛辉，张万鹏，杨军，黄晓辉，赵红波，牛爱军，张君，刘斌，陈长青，包志刚，
申请(专利权)人：宝鸡石油钢管有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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