一种不锈钢复合钢管的焊接方法技术

本发明专利技术涉及钢管焊接方法，尤其是不锈钢复合钢管的焊接方法。主要用于解决复合钢管在使用通常的熔焊方法时容易产生气孔、裂纹等缺陷，同时提高焊接效率，降低焊接成本。本发明专利技术的主要步骤依次包括：连接面加工清洗、涂装中间材料、组装夹紧、感应加热，使中间材料溶化，实现连接面液相扩散焊接。此方法也可用于其他金属管材的焊接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢管焊接方法，尤其是不锈钢复合钢管的焊接方法。
技术介绍
不锈钢复合钢管焊接连接，通常都是通过使用不锈钢焊接材料，用熔焊方法焊接。当覆层和基层是机械结合时，在对接焊接时，因基、覆层间存在的气体和杂质进入焊接熔池，导致焊缝中产生气孔。CN1354061A公开了一种解决复合钢管焊接气孔的焊接方法，它的技术方案是，首先用氩弧焊焊接不锈钢复合层，且焊肉厚度等于不锈钢覆层厚度。对于不锈钢覆层较厚(如≥2mm)的复合管，这种方法能够工程实施，但当不锈钢覆层很薄(如≤1mm)时，坡口制备困难，焊工也难以操作。当覆层和基层间是用钎料实现冶金结合的复合钢管，熔焊时，由于低熔点钎料熔入熔池中，导致焊缝产生热裂纹，尤其是当钎料中含铜时其热裂倾向更为严重。另外用熔焊法焊接不锈钢复合钢管，必须使用高合金含量的焊接材料，这就增加了焊接成本，此外，手工焊接焊接效率也低，根部焊道的质量不易保证，这就给复合管的耐腐蚀性能带来损害。
技术实现思路
本专利技术的目的是有效的克服不锈钢复合钢管，在熔焊时容易产生气孔和热裂纹问题，并提供一种高效、低成本、高质量的不锈钢复合钢管的焊接方法。按照本专利技术，不锈钢复合钢管焊接方法由下面这些步骤构成。A.机械加工两管端连接面成斜对接形式，并清洗连接面及邻近管面的油污和氧化物；B.在连接面及邻近的管面上放置中间材料；C.在组装夹紧机构上使凸面管端紧紧插入凹面管端，并在连接面附近放置感应加热圈后，两管子被夹紧，刚性固定在一起；D.在连接面附近放置密封机构；E.引入惰性气体后，启动感应加热线圈，使中间材料熔化，在热膨胀力的作用下连接面间形成液相扩散焊接；F.停止感应加热，放松夹紧机构；G.停止送气，拆除密封机构，将焊接好的管移出焊接装置。本专利技术的优点是①获得优质的焊接接头，这是由于本专利技术方法与熔焊法本质的不同，克服了熔焊复合管时焊缝易产生气孔和裂纹；斜对接形式、使用中间材料、焊接过程中的热膨胀力，大大增强了接头冶金结合力学性能；高耐蚀的内涂中间材料经感应加热熔融进一步保证了不锈钢覆层接缝处的细密性和耐蚀性；②对于同一个接头采用本专利技术焊接材料消耗仅是熔焊的1/200，因此它具有远比熔焊低的焊接成本；③感应加热一次焊成一个接头仅需1～3分钟，因此本专利技术的焊接效率比熔焊高得多。附图说明图1是本专利技术对接管管端结构图。图2是本专利技术焊接过程与装置示意图。具体实施例方式现参照附图对本专利技术不锈钢复合钢管焊接步骤进行详细说明。A.将不锈钢复合钢管1和2的连接面机械加工成斜对接形式，如图1所示其斜角α为15°～20°。清洗连接面和邻近管面的油污和氧化物；B.在连接面及邻近的管面上放置中间材料3和4，中间材料采用扩散能力强、熔点较低，耐蚀性好的Ni-Cr-Si-B系镍基材料。C.在组装夹紧机构9上使凸面管端1紧紧插入凹面管端2中，在将感应加热线圈5放在连接面附近后，两管被夹紧刚性固定在一起，使其加热时不能自由膨胀，形成的热膨胀力施加于焊接接合部。夹紧机构可以是机械式，也可以是机械-电磁式。D.在连接面附近放置密封机构，密封机构包括内密封6和外密封7。E.引入惰性气体到内、外密封6和7中，启动感应加热线圈5，使中间材料3和4熔化，在热膨胀力的作用下连接面间形成液相扩散焊接。感应加热时间和温度与所采用的中间材料有关，精确的温度和时间控制用包含在控制系统10的控制仪器进行监测和控制。F.停止感应加热，并同时放松夹紧机构9。G.停止送气，拆除内、外密封机构6和7，将焊接好的管1和2移出焊接装置。以上通过具体实施方式对本专利技术焊接不锈钢复合钢管进行了详细说明，根据实际需要，可采用本专利技术方法焊接其他材料的钢管，如铬钼钢管、渗铝钢管、碳钢管和不锈钢管等。权利要求1.，其特征在于该方法依次包括如下步骤A.机械加工两管端连接面成斜对接形式，并清洗连接面及邻近管面的油污和氧化物；B.在连接面及邻近的管面上放置中间材料；C.在组装夹紧机构上使凸面管端紧紧插入凹面管端，并在连接面附近放置感应加热圈后，两管子被夹紧，刚性固定在一起；D.在连接面附近放置密封机构；E.引入惰性气体后，启动感应加热线圈，使中间材料熔化，在热膨胀力的作用下连接面间形成液相扩散焊接；F.停止感应加热，放松夹紧机构；G.停止送气，拆除密封机构，将焊接好的管移出焊接装置。2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于连接面的斜角为15°～20°。3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于中间材料为Ni-Cr-Si-B系镍基材料。4.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于连接面密封包括内密封和外密封。全文摘要本专利技术涉及钢管焊接方法，尤其是不锈钢复合钢管的焊接方法。主要用于解决复合钢管在使用通常的熔焊方法时容易产生气孔、裂纹等缺陷，同时提高焊接效率，降低焊接成本。本专利技术的主要步骤依次包括连接面加工清洗、涂装中间材料、组装夹紧、感应加热，使中间材料溶化，实现连接面液相扩散焊接。此方法也可用于其他金属管材的焊接。文档编号B23K20/14GK1669714SQ20051006926公开日2005年9月21日 申请日期2005年5月16日 优先权日2005年5月16日专利技术者凌星中 申请人:凌星中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不锈钢复合钢管的焊接方法，其特征在于该方法依次包括如下步骤：Ａ．机械加工两管端连接面成斜对接形式，并清洗连接面及邻近管面的油污和氧化物；Ｂ．在连接面及邻近的管面上放置中间材料；Ｃ．在组装夹紧机构上使凸面管端紧紧插 入凹面管端，并在连接面附近放置感应加热圈后，两管子被夹紧，刚性固定在一起；Ｄ．在连接面附近放置密封机构；　Ｅ．引入惰性气体后，启动感应加热线圈，使中间材料熔化，在热膨胀力的作用下连接面间形成液相扩散焊接；Ｆ．停止感应 加热，放松夹紧机构；Ｇ．停止送气，拆除密封机构，将焊接好的管移出焊接装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：凌星中，
申请(专利权)人：凌星中，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]