【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油气管道焊接领域，具体涉及一种冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法。
技术介绍
1、冶金复合管产品因外层基材采用碳钢，内层覆材采用不锈钢或镍基合金的结构形式，故兼具了较好的强度、韧性及抗h2s、co2、cl-的腐蚀性能(均匀腐蚀、点腐蚀、硫化物应力腐蚀开裂、氢致开裂等)。同时，由于基层与覆层界面为冶金结合方式，层间剪切应力高达400mpa以上，在管道服役过程不会因局部温度或应力等变化而造成鼓包与分层问题，有效提高了管道抗弯能力和使用寿命，因此在行业被定义为未来最具发展前景和经济型之一的产品形式。
2、目前，随着我国工业技术的快速发展，国内已具备自主产权(304\316奥氏体不锈钢、2205双相不锈钢及825镍基合金等)的冶金复合管和批量制造能力，但与美、日、意及欧洲发达国家相比研制较晚，技术水平发展不平衡。多年来，国内的科研机构和大型制造企业将主要技术力量聚焦在复合管材和钢管产品的开发，对于复合管工程应用技术的研究投入较少，导致复合管的环缝焊接已成为制约产品应用的重要瓶颈之一。
3、冶金复合管的环缝焊接因不锈钢覆层(1.5-3mm)与碳钢基层(＞7mm)在厚度方向上的冶金结合特点，较普通异种金属对接焊的技术难度更高，主要表现为三点：一是在覆层焊接过程，即使采用热输入较小的氩弧焊接，基层碳钢中fe、c成分将部分熔覆到覆层不锈钢焊缝中，增加了焊缝的稀释率，使覆层焊缝的抗腐蚀能力降低；二是在过渡层与基层焊接时，由于高温电弧二次或多次对覆层的热作用，覆层不锈钢焊缝中的cr易析出与c形成cr23c6共晶
4、管道工程建设中，一般采用热丝氩弧焊和熔化极电弧焊的组合焊接方法施工，即gtaw(gas tungstenarcwelding，即手工钨极惰性气体保护焊)+gmaw(gas metal arcwelding，即熔化极气体保护焊)或gtaw+smaw(shield metalarc welding，即焊条电弧焊)单面焊多层多道成形工艺，且焊材全部采用同覆层成分相近的高合金成分体系不锈钢焊丝。其工艺流程为先在钢管内部通入氩气，再从钢管外侧进行内覆层的gtag打底焊，实现覆层单面焊双面成形，最后再从外侧完成基层的gmaw或smaw填充与盖面。焊接过程整体效率较低，尤其是覆层焊接必须在管内通入氩气作为保护气体，且为了达到单面焊双面成形优良焊缝，尽量减少覆层的稀释率问题，并控制好焊接参数、温度及厚度等关键指标，要求采用加工难度较大、不便清理且易造成机械损伤的u型坡口，焊接时也要具有经验丰富的gtag焊接操作人员，然而常建的管线工程少则几公里，多则几十到上百公里，由于单根钢管长度最长12米多，整个工程建设中环缝数量巨大，施工成本高、难度大、焊缝质量不稳。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，以克服上述技术缺陷。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，包括：
3、取至少两根冶金复合管，在其管端加工坡口，坡口包括内坡口和外坡口；
4、采用内对口器联接所有冶金复合管后使其沿周向运输旋转；
5、利用mag粗丝气保焊在外坡口上进行周向预焊；
6、撤离内对口器；
7、采用saw焊接工艺对联接处的内基层与外基层同步进行周向环缝焊接；
8、采用dhtig焊接工艺对联接处的覆层与基层界面的过渡层进行环缝焊接，并对联接处的覆层不锈钢进行周向环向焊接。
9、在冶金复合管的管端加工的坡口为x型坡口或x型复合坡口，其中x型坡口适应壁厚≤16mm的焊接要求，x型坡口的外坡口角度为内坡口钝边6-7mm；
10、x型复合坡口适应壁厚＞16mm的要求，x型复合坡口是在在x型坡口的基础上将外坡口设计加工成两个角度不同的一阶v型坡口和二阶v型坡口，一阶坡口角度为二阶坡口角度为外坡口角度为
11、利用mag粗丝气保焊在外坡口上进行周向预焊，包括：采用mag粗丝气保焊在外坡口基层焊缝12点位置进行高速预焊，焊接速度为3.5-4m/min。
12、mag粗丝气保焊是全自动熔化极气体保护连续定位焊，采用的焊丝直径φ3.2mm，焊缝金属厚度2.5mm-3mm。
13、采用saw焊接工艺对联接处的内基层与外基层同步进行周向环缝焊接，包括：在冶金复合管联接处的内坡口6点位置和外坡口预焊焊缝上12点位置采用saw焊接工艺同步进行内外基层焊接。
14、saw焊接工艺为全自动数字化埋弧焊，焊丝直径φ4.0mm，焊接速度1.0-1.6m/min，根据基层厚度内缝焊接采用2-3丝，外缝焊接采用2丝，内外焊缝重合量≥1.5mm。
15、采用dhtig焊接工艺对联接处的覆层与基层界面的过渡层进行环缝焊接，并对联接处的覆层不锈钢进行周向环向焊接，包括：在内基层saw焊缝上的6点位置采用dhtig焊接工艺分别完成过渡层与覆层的多道焊接，其中，过渡层环缝焊接采用前置冷丝后置热丝工艺焊接1层，覆层不锈钢周向环向焊接采用两侧热丝的焊接工艺焊接2-3层。
16、dhtig焊接工艺为单电弧双丝独立控制填丝及加热的全自动热丝钨极氩弧焊，焊丝直径为φ1.2mm，焊接速度80-160mm/min，每层焊接厚度约1.5-2.5mm。
17、冶金复合管为直缝奥氏体不锈钢、双向不锈钢及镍基合金组成的冶金复合管，管径为φ355mm-φ3448mmm，管长为8000-12000mm，覆层厚度为1.3mm-3.0mm，基层厚度小于等于50mm。
18、本专利技术的有益效果如下：
19、(1)采用内外双面焊工艺与多种高效焊接方法组合工艺，一是增加基层高速mag连续定位焊，防止了后续焊接热累积造成焊接变形；二是先对基层内外同步采用高效saw工艺，提高了整体焊接效率并有效防止高合金元素的熔入保证基层焊缝质量；三是最后对过渡层和覆层采用的小线能量和高熔覆率的dhtig工艺，显著降低了焊缝的稀释率，确保焊缝的抗腐蚀能力。
20、(2)本专利技术采用双面高效自动环缝焊接方法将两根冶金复合管联接成一根超长冶金复合管，使现场至少减少50％的低效高成本焊接工作量，并提高2倍的施工速度。
21、为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。
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1.一种冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，在所述冶金复合管的管端加工的坡口为X型坡口或X型复合坡口，其中X型坡口适应壁厚≤16mm的焊接要求，X型坡口的外坡口角度为内坡口钝边6-7mm；
3.如权利要求1所述的冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，利用MAG粗丝气保焊在外坡口上进行周向预焊，包括：采用MAG粗丝气保焊在外坡口基层焊缝12点位置进行高速预焊，焊接速度为3.5-4m/min。
4.如权利要求3所述的冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，所述MAG粗丝气保焊是全自动熔化极气体保护连续定位焊，采用的焊丝直径Φ3.2mm，焊缝金属厚度2.5mm-3mm。
5.如权利要求1所述的冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，采用SAW焊接工艺对联接处的内基层与外基层同步进行周向环缝焊接，包括：在冶金复合管联接处的内坡口6点位置和外坡口预焊焊缝上12点位置采用SAW焊接工艺同步进行内外基层焊接。
6.如权利
7.如权利要求1所述的冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，采用DHTIG焊接工艺对联接处的覆层与基层界面的过渡层进行环缝焊接，并对联接处的覆层不锈钢进行周向环向焊接，包括：在内基层SAW焊缝上的6点位置采用DHTIG焊接工艺分别完成过渡层与覆层的多道焊接，其中，过渡层环缝焊接采用前置冷丝后置热丝工艺焊接1层，覆层不锈钢周向环向焊接采用两侧热丝的焊接工艺焊接2-3层。
8.如权利要求7所述的冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，所述DHTIG焊接工艺为单电弧双丝独立控制填丝及加热的全自动热丝钨极氩弧焊，焊丝直径为Φ1.2mm，焊接速度80-160mm/min，每层焊接厚度约1.5-2.5mm。
9.如权利要求1所述的冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，所述冶金复合管为直缝奥氏体不锈钢、双向不锈钢及镍基合金组成的冶金复合管，管径为Φ355mm-Φ3448mmm，管长为8000-12000mm，覆层厚度为1.3mm-3.0mm，基层厚度小于等于50mm。
...【技术特征摘要】
1.一种冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，在所述冶金复合管的管端加工的坡口为x型坡口或x型复合坡口，其中x型坡口适应壁厚≤16mm的焊接要求，x型坡口的外坡口角度为内坡口钝边6-7mm；
3.如权利要求1所述的冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，利用mag粗丝气保焊在外坡口上进行周向预焊，包括：采用mag粗丝气保焊在外坡口基层焊缝12点位置进行高速预焊，焊接速度为3.5-4m/min。
4.如权利要求3所述的冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，所述mag粗丝气保焊是全自动熔化极气体保护连续定位焊，采用的焊丝直径φ3.2mm，焊缝金属厚度2.5mm-3mm。
5.如权利要求1所述的冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，采用saw焊接工艺对联接处的内基层与外基层同步进行周向环缝焊接，包括：在冶金复合管联接处的内坡口6点位置和外坡口预焊焊缝上12点位置采用saw焊接工艺同步进行内外基层焊接。
6.如权利要求5所述的冶金复合管双面高效自动环缝焊接方法，其特征在于，所述saw焊接工艺为全自动数...
【专利技术属性】
技术研发人员：张君，毕宗岳，韦奉，张晓梅，赵红波，王磊，赵西岐，牛辉，刘斌，席敏敏，牛爱军，黄晓辉，王博玉，詹文文，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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