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云海旭金属材料有限公司

焊接时尽量做到不摆动、 多道焊接， 以减少焊接过程中的成分稀释。 不锈钢复合钢管的焊接坡口原则上采用机械加工， 在施工现场时也可采用等离子弧切割和火焰切割等方法来加工坡口， 但是需要留有足够的加工余量以备坡口加工面的氧化层和过热层。 从焊接工艺的角度，不锈钢复合钢管可以采用焊条电弧焊进行焊接， 也可以采用埋弧焊结合焊条电弧焊的焊接工艺。 内衬不锈钢复合钢管过渡层的熔融金属成分复杂，为了使金属成分的梯度不至于过大， 因此， 采用热输入稍大的 SMAW 焊。 过渡层焊接的焊条宜选择工艺性能较好的酸性焊条 E4303， 标准 2.5 mm。 不锈钢复合钢管采用 V 形坡口单面焊接工艺时， 基层部分的焊接也应选取高铬镍奥氏体焊材， 否则会在基层与过渡层及坡口部分焊缝熔合区形成马氏体组织， 甚至出现微裂纹。 为减小焊缝金属熔合比， 基层焊接应采用较小的焊接线能量分道焊接， 尽可能地减少电弧在坡口处的停留时间。

都具有重大的现实意义。 为适应市场需求， 市场上先后涌现出钢塑复合管、 铝塑复合管、 PPR 管、 PE 管等各种各样的新型输水管材， 内衬不锈钢复合钢管正是在这种背景下应运而生的。 在我国中东部地区， 城市居民天然气供应存在 巨大峰谷差， 需求高峰月 日用气量是低谷月 Et 用气的数十倍之多， 为保证天然气稳定供应， 建造盐穴地下储气库调峰是有效的手段之一。 但从盐穴储气库采出的天然气温度较高， 且含有较高二氧化碳和二氧化硫、 高含量的 Cl 一等， 使采气管线使用环境非常苛刻， 采气管道腐蚀较为严重， 很容易在短时间内造成腐蚀失效， 轻者造成停产， 重者引起爆炸， 威胁人身。 [3-4] 不锈钢复合钢管因其既具有碳钢或合金钢的力学性能， 又具有不锈钢的耐蚀性等优点， 得到了广泛运用。 不锈钢复合管道已在我国陆地油气田中得到成功应用， 但对国内海洋工程是一个全新的概念。 复合管通常在海洋产业和深海应用中使用。

因此， 要想很好地完成不锈钢复合管过渡层的焊接， 对于焊接材料的选取（根据舍弗勒相图）、 焊工的资质、 焊接坡口型式、 及焊接工艺参数都有特定的要求。 为了避免不锈钢层与基体界面处出现的合金元素的稀释、 碳元素的迁移等， 过渡层的焊接是保证复合管焊接质量的关键。 [8] 由于内衬不锈钢复合钢管生产工艺和技术的限制， 目前， 国产的复合管的基层和复合层还不能完全熔焊在一起， 因此在实际焊接中具有一定难度。 内衬不锈钢复合钢管的复合层和基层之间没有熔焊在一起， 所以在组对焊接前必须进行封焊， 根据不锈钢管的焊接特点， 在焊接过程中当热输入较大， 冷却较慢时， 易产生热裂纹、 变形等缺陷。 而 GTAW 焊的热输入较小， 且氩气流除可以保护高温金属外， 还具有一定的冷却作用， 能提高焊缝抗裂能力， 同时钨极电弧稳定， 即在很小的焊接电流下仍可稳定燃烧， 特别适用于薄壁管的焊接。 因此， 封焊层采用 GTAW 焊接。 钨极直径根据管壁厚选择， 管壁越厚所需焊接电流越大， 即钨极直径越大。 因衬管壁厚为 1.5~2mm （衬管厚度）， 因此， 采用准 2.5 mm 的 WCe-20 钨极， 喷嘴直径为 10 mm。

国内海管一般采用碳钢海管， 尚未引入不锈钢复合管。 不锈钢复合管由于其结构特殊性， 对焊接保护及铺设方式要求较高。 如何使用铺管船完成不锈钢复合海管铺设工作， 成为项目执行的一个重点。 在项目准备及施工过程中， 采用了一系列先进工艺， 不断优化作业流程， 终形成一套较成熟的不锈钢复合海管铺设工艺， 完成了国内首条不锈钢复合海管铺设工作。不锈钢复合管焊接的关键问题是焊缝的抗腐蚀问题， 而焊缝是否抗腐蚀取决于封底焊缝的焊接质量。 由于不锈钢导热系数小， 焊接时高温停留时间不宜太长， 且与空气接触易氧化， 所以焊接复合层时应选择热输入量小的焊接方法。 同时， 由于复合管的焊接顺序为先焊复合层， 后焊基层， 所以，复合层的焊接质量是整个焊接过程中为重要的， 应考虑采用焊接质量高的焊接方法。 由于不锈钢复合钢管的两种材质具有不同化学成分和物理性能， 在焊接过程中， 很容易造成碳及合金元素的扩散， 引起焊接接头性能恶化，影响焊接质量。