一种超薄内复合螺旋管制管焊接方法技术

本发明专利技术公开一种超薄内复合螺旋管制管焊接方法，采用不锈钢焊丝和焊剂进行不锈钢层内壁焊接，施焊时确定内壁焊接点位置，以满足距内壁焊接点最近的压辊辊轴的中心与内壁焊接点之间的距离≤300mm；采用常规的碳钢焊剂和焊丝进行碳钢层外壁焊接。本发明专利技术无需铣边，调整最近的压辊辊轴的中心与不锈钢复层内壁焊接点之间的距离保证焊接质量，调整内外壁焊接参数匹配性保证内外焊焊缝互溶区位于基层区域，以提高内壁焊缝的耐腐蚀性能。本发明专利技术制造的螺旋管结构强度高，焊缝耐蚀性强。

【技术实现步骤摘要】
一种超薄内复合螺旋管制管焊接方法
本专利技术涉及一种薄规格不锈钢复合材料内复合螺旋管制管焊接方法，属于不锈钢复合材料制管焊接

技术介绍
不锈钢复合材料内复合螺旋管是一个可应用于流体输送领域的新品种钢管。制管原料不锈钢复合材料板卷一般采用普通碳素钢作为基层材料，不锈钢作为复层材料，采用轧制工艺实现冶金复合为一体的新型环保材料。基层材料（碳钢）作用为提供足够的结构强度；复层材料（不锈钢）作用为提供耐腐蚀性和较好的装饰性。不锈钢复合材料内复合螺旋管的复层材料（不锈钢层）为焊接管的内表面，在流体输送过程中其与流体接触，能有效避免输送流体的二次污染、同时发挥一定的耐腐蚀性作用。该品种管道主要用于饮用水、石油、天然气等流体的输送用。现在国内不锈钢内复合螺旋管制管及其焊接工艺已做过大量研究，现有不锈钢复合材料螺旋管制管工艺技术为：备料检验→拆卷→矫平→剪切→对焊→剪边→铣边→预弯→成型→内外焊→切管→外观检测→平头倒棱。如专利申请公布号为CN103028631A和CN102962563A的中国专利描述了制管和焊接工艺，但相关专利制管焊接速度慢（1.8~1.9m/min）、管径为400~500mm、基层材料加复层材料的总壁厚要求为4.3mm~7mm。同时制管生产过程中必须采用铣边机对制管原料进行铣边和铣坡口，保证焊接坡口质量来保证焊接质量。由于不锈钢复合材料为双金属复合材料，复层材料与基层材料金属特性具有一定差异及复层比例等问题，导致铣边及铣坡口质量难于控制，从而令制管焊接不稳定进而导致复合钢管焊缝质量参差不齐、不锈钢侧焊缝耐腐蚀性能差（不稳定），因此难于保证金属复合材料管道质量，限制了不锈钢内复合螺旋管的应用和发展。
技术实现思路
针对现有技术的不足之处，本专利技术提一种超薄内复合螺旋管制管焊接方法，采用该焊接方法制造的不锈钢复合材料内复合钢管无需开设焊接坡口，所得不锈钢复合材料内复合钢管结构强度高，不锈钢侧焊缝耐腐蚀性能优异。本专利技术通过以下技术方案实现：一种超薄内复合螺旋管制管焊接方法，经过以下工艺流程：分条→拆卷→矫平→剪切→对焊→成型→内外焊→切管→外观检测→平头倒棱；所述分条后省略铣边、铣坡口和/或预弯，且内外焊是经过下列具体操作：采用不锈钢焊丝和焊剂进行不锈钢层内壁焊接，施焊时确定内壁焊接点位置，以满足距内壁焊接点最近的压辊辊轴的中心与内壁焊接点之间的距离≤300mm，这样能保证内壁焊点位置的母材板形稳定性从而保证在制管焊接过程中焊接的稳定性，避免错边等缺陷从而保证不锈钢材料管道的焊接质量；采用常规的碳钢焊剂和焊丝进行碳钢层外壁焊接。所述压辊辊轴的中心与内壁焊接点之间的距离根据制管原料壁厚适当调整，不锈钢复合材料总厚度越薄，压辊辊轴的中心与内壁焊接点之间的距离越小。所述不锈钢层内壁焊接和碳钢层外壁焊接均采用埋弧焊进行焊接，调整内外焊接参数匹配性保证内外焊焊缝互溶区位于基层区域，以提高内焊缝的耐腐蚀性能和稳定性，内外焊的工艺参数如下：不锈钢层内壁焊接的焊剂采用不锈钢专用的埋弧焊焊剂，焊丝选用镍（Ni）、铬（Cr）元素含量高于母材复层不锈钢的焊丝，直径为2.0~3.2mm；内壁焊接的电压为27±3V，焊接电流为240~400A；碳钢层外壁焊接采用常规碳钢焊剂和焊丝，焊丝直径在3.2~4.0mm；外壁焊接的电压为27±3V，焊接电流为400~680A；焊接速度2.0~3.2m/min。所述分条是按螺旋管管径及螺旋管成型机组特点确定不锈钢复合材料制管原料的板宽，将宽幅原料卷经分条后制备适合螺旋管制管生产的原料带卷，同时检查原料卷质量情况，去除毛刺等分条缺陷。所述拆卷、矫平、剪切、对焊是按常规工艺进行。所述超薄内复合螺旋管的不锈钢复合材料原料板卷总厚度为3.0~4.0mm。所述超薄内复合螺旋管的成品管管径为165~406mm。本专利技术的优点和效果：本专利技术无需铣边、铣坡口和预弯，直接调整内焊焊接点位置以及调整内外壁焊接参数匹配性，保证内外焊焊缝互溶区位于基层区域，以提高内焊缝的耐腐蚀性能和稳定性来保证了制管焊接质量，并优化不锈钢内复合螺旋管制管工艺，提高不锈钢内复合螺旋管的制管生产速度，降低生产成本；保证了不锈钢复合材料内复合螺旋管管的焊缝质量，及内壁（不锈钢复层侧）焊缝的耐腐蚀性能。采用上述方案生产的不锈钢复合材料内复合螺旋管，按相关标准规定水压检验，无开裂、爆管、焊缝漏水等现象出现，管及焊缝承压能力优良；按国标GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》标准，对内壁（不锈钢复层侧）焊缝进行中性盐雾试验测试，焊缝经1500小时的中性盐雾试验，无锈蚀。附图说明图1为不锈钢复合内复合螺旋管内外焊缝截面图；图2为不锈钢内复合螺旋管内焊位置局部示意图。图中：1—基层碳钢；2—复层不锈钢；3—内壁焊缝（复层不锈钢侧焊缝）；4—焊缝互溶区；5—外壁焊缝（基层碳钢侧焊缝）；6—送带辊梁；7—距内壁焊接点最近的压辊；8—内壁焊接点；9—支撑辊；S—压辊辊轴的中心与内壁焊接点之间的距离。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1不锈钢复合材料板卷总厚度3.0mm，分好条后无需铣坡口冷弯成型为管径165mm内复合螺旋焊管管状，调整内焊焊接点位置：最近的压辊辊轴的中心与不锈钢复层内壁焊接点之间的距离为200mm。埋弧焊焊接工艺：焊剂采用不锈钢专用的埋弧焊焊剂，内焊焊丝选用直径为2.0mm的308L不锈钢焊丝；内焊焊接电压27±3V，焊接电流240A；外焊采用常规的焊剂、焊丝，焊丝直径在4.0mm，外焊焊接电压27±3V，焊接电流600A。焊接速度3.2m/min。该工艺生产的管径为165mm的不锈钢内复合螺旋管，经30公斤水压检验，无开裂、爆管、焊缝漏水等现象出现，管及焊缝承压能力优良；焊缝拉力试验断于母材，焊缝的抗拉强度大于母材；按国标GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》标准对内层（不锈钢侧）焊缝进行中性盐雾试验测试，焊缝经1500小时的中性盐雾试验，无锈蚀。实施例2不锈钢复合材料带卷总厚度3.0mm，分好条后无需铣坡口冷弯成型为管径219mm内复合螺旋焊管管状，调整最近的压辊辊轴的中心与不锈钢复层内壁焊接点之间的距离为150mm。埋弧焊焊接工艺：焊剂采用不锈钢专用的埋弧焊焊剂，内焊焊丝选用直径为2.5mm的308L不锈钢焊丝；内焊焊接电压27±3V，焊接电流280A；外焊采用常规的焊剂、焊丝，焊丝直径在3.2mm，外焊焊接电压27±3V，焊接电流400A。焊接速度2.0m/min。该工艺生产的管径为219mm的不锈钢复合材料内复合螺旋管，经30公斤水压检验，无开裂、爆管、焊缝漏水等现象出现，管及焊缝承压能力优良；焊缝拉力试验断于母材，焊缝抗拉强度大于母材；按国标GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》标准对内层（不锈钢侧）焊缝进行中性盐雾试验测试，焊缝经1500小时的中性盐雾试验，无锈蚀。实施例3不锈钢复合材料带卷总厚度3.5mm，分好条后无需铣坡口，冷弯成型为管径273mm内复合螺旋焊管管状，调整最近的压辊辊轴的中心与不锈钢复层内壁焊接点之间的距离为250mm。埋弧焊焊接工艺：焊剂采用不锈钢专用的埋弧焊焊剂，内焊焊丝选用直径为3.2mm的308L不锈钢焊丝；内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超薄内复合螺旋管制管焊接方法，其特征在于：经过以下工艺流程：分条→拆卷→矫平→剪切→对焊→成型→内外焊→切管→外观检测→平头倒棱；所述内外焊是经过下列具体操作：采用不锈钢焊丝和焊剂进行不锈钢层内壁焊接，施焊时确定内壁焊接点位置，以满足距内壁焊接点最近的压辊辊轴的中心与内壁焊接点之间的距离≤300mm；采用常规的碳钢焊剂和焊丝进行碳钢层外壁焊接。

【技术特征摘要】
1.一种超薄内复合螺旋管制管焊接方法，其特征在于：经过以下工艺流程：分条→拆卷→矫平→剪切→对焊→成型→内外焊→切管→外观检测→平头倒棱；所述内外焊是经过下列具体操作：采用不锈钢焊丝和焊剂进行不锈钢层内壁焊接，施焊时确定内壁焊接点位置，以满足距内壁焊接点最近的压辊辊轴的中心与内壁焊接点之间的距离≤300mm；采用常规的碳钢焊剂和焊丝进行碳钢层外壁焊接。2.根据权利要求1所述的超薄内复合螺旋管制管焊接方法，其特征在于：所述压辊辊轴的中心与内壁焊接点之间的距离根据制管原料壁厚适当调整，不锈钢复合材料总厚度越薄，压辊辊轴的中心与内壁焊接点之间的距离越小。3.根据权利要求1所述的超薄内复合螺旋管制管焊接方法，其特征在于：所述不锈钢层内壁焊接和碳钢层外壁焊接均采用埋弧焊进行焊接，内外焊的工艺参数如下：不锈钢层内壁焊接的焊剂采用不锈钢专用的埋弧焊焊剂，焊丝选用镍、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庭昆，尹正培，刘永旺，樊剑，赵知明，胡明，张凤珍，董兆祥，张晓峰，沈立肖，李涛，
申请(专利权)人：云南昆钢新型复合材料开发有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53