本發明屬于鋼鐵材料焊接

　　技術領域：

　　，具體涉及一種鎳基高耐蝕復合鋼管焊接方法。

　　背景技術：

　　：在n08825/l450ms管線復合板的使用過程中，環縫焊接成為關鍵控制工序，為了保證復合鋼板的綜合性能，需要對基層和覆層分別焊接，并保證性能。在基層焊縫和覆層焊縫之間，還需要有過渡層的焊縫金屬。過渡層的焊接是為了補償因為稀釋所引起的合金元素的降低，使覆層的焊縫金屬仍保持有n08825鋼的成分，以保證其耐腐蝕性。因此，過渡層的焊接材料的選用、焊接工藝的實施將對n08825鋼覆層的成分、組織及性能產生顯著的影響，基層與覆層之間的過渡層焊接是n08825鋼復合板焊接的關鍵問題。此外，環縫采用埋弧焊和手工電弧焊，不同焊接方法使得焊接材料和焊接工藝的選擇具有了復雜性。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種適用于高耐蝕n08825/l450ms管線復合管線的焊接方法，在保證焊接接頭力學性能與母材相匹配，保證焊接接頭強韌性的同時，滿足焊接接頭的耐腐蝕性能的要求，同時能提高工作效率。本發明具體采用如下技術方案：一種高耐蝕n08825/l450ms復合鋼管焊接方法，其特征在于包括如下步驟：步驟(1)、開x型坡口，覆層側坡口邊緣設置傾斜角形成過渡臺階，所述傾斜角深度≥3mm，所述傾斜角深入碳鋼基層1.0～1.5mm形成過渡層；步驟(2)、基層定位預焊；步驟(3)、采用手工電弧焊或埋弧自動焊進行基層雙面焊接；步驟(4)、采用tig焊焊接過渡層和覆層。本發明通過合理的坡口設計，采用基層定位焊+雙面saw焊或雙面smaw焊+覆層tig焊對n08825/l450ms復合鋼管進行焊接，提高了焊接效率，在保證焊接接頭力學性能與母材相匹配、保證焊接接頭強韌性的同時，滿足焊接接頭的耐腐蝕性能的要求，同時能提高工作效率。經測試，采用本發明的焊接方法，焊接接頭各項力學性能均能滿足標準要求。對復合管焊接接頭進行晶間腐蝕、點蝕以及hic腐蝕試驗，晶間腐蝕和點蝕腐蝕速率均滿足標準要求，hic試驗未見裂紋。附圖說明圖1為坡口和焊接方法示意圖；圖2為實施例1腐蝕試驗結果圖；圖3為實施例2腐蝕試驗結果圖。具體實施方式下面對本發明技術方案做進一步詳細說明。一種高耐蝕n08825/l450ms復合鋼管焊接方法，包括如下步驟：(1)開x型坡口，覆層側坡口邊緣設置傾斜角形成過渡臺階。由于液態鎳基n08825合金流動性較差，黏性較好，故在焊接坡口邊緣設置傾斜角。如圖1所示，覆層側坡口深度h大于等于3mm，再向碳鋼基層深入h為1.0～1.5mm，寬度a約18mm。由于過渡臺階的設置可避免先焊的基層焊縫連接到覆層，在過渡臺階區域進行過渡層焊接，可有效避免基層碳鋼對耐蝕合金的稀釋。(2)基層定位預焊；(3)采用saw焊或smaw焊進行基層雙面焊接；(4)采用tig焊焊接覆層。焊接材料選用：過渡層采用焊絲ernicrmo-3，該焊絲與覆層n08825相比有較高ni含量，能很好解決碳鋼對鎳基合金的稀釋影響。tig焊保護氣體為高純ar。埋弧焊完成之后對焊縫進行打磨清理，再進行tig焊。tig焊分3層，分別為打底、填充、蓋面。實施例1采用本發明焊接方法，先進行l450ms鋼的定位預焊，再用手工焊依次進行l450ms鋼的雙面焊接(內焊和外焊)，最后對過渡層金屬和覆層金屬進行非熔化極惰性氣體鎢極保護焊(tig)。手工焊接的焊接工藝參數如下：表1smaw焊接工藝參數表2saw焊接工藝參數性能檢測結果如下：表3smaw焊接接頭拉伸試驗結果兩種方法的焊接試驗拉伸試驗斷裂位置均在母材，標準要求：rm535-760mpa焊接接頭強度不低于母材，焊接接頭的強度合格。表4smaw焊接接頭沖擊試驗結果焊接接頭硬度硬度標準要求≤250，從實驗結果看出：基層、覆層及焊縫熱影響區最高硬度符合標準要求。smaw基層焊接覆層點蝕試驗試樣制備：試樣大小為長×寬×厚＝50×25×(～3)mm。樣品表面利用砂紙打磨到120#，去除表面氧化物。試驗溶液：將100g氯化鐵(fecl3·6h2o)溶于900ml去離子水(質量比約6％)中，實際取用600ml。試驗時間：72h。試驗溫度：22℃。表5腐蝕試樣原始數據將腐蝕后的試樣放在25倍顯微鏡下觀察，如圖2所示，試樣經72小時腐蝕后，表面未發現點蝕坑。腐蝕速率最大約為0.7g/m2(見表5)，小于技術協議上要求的4g/m2。實施例2采用本發明焊接方法，先進行l450ms鋼的定位預焊，再用埋弧自動焊依次進行l450ms鋼的雙面焊接，最后對過渡層金屬和覆層金屬進行非熔化極惰性氣體鎢極保護焊(tig)。焊接接頭拉伸表6saw焊接接頭拉伸試驗結果試樣編號試樣尺寸/mmrm/mpa斷裂部位ng19×25×360607母材ng19×25×360600母材bj19×25×360610母材鋼板焊接接頭各部位沖擊試驗結果見表7。表7saw焊接接頭沖擊試驗結果技術要求為焊縫、haz單值≥38j,平均值≥45j。從結果看出焊縫、haz的沖擊韌性可以滿足要求。焊接接頭硬度腐蝕試驗結果試樣制備：試樣大小為長×寬×厚＝50×25×～3mm。樣品表面利用砂紙打磨到120#，去除表面氧化物。試驗溶液：將100g氯化鐵(fecl3·6h2o)溶于900ml去離子水(質量比約6％)中，實際取用600ml。試驗時間：72h。試驗溫度：22℃。表8腐蝕試樣原始數據將腐蝕后的試樣放在25倍顯微鏡下觀察，如圖3所示。由圖可知，試樣經72小時腐蝕后，表面未發現點蝕坑。腐蝕速率結果如表8所示，腐蝕前后試樣重量未發生變化，腐蝕速率為0mm/a。當前第1頁12

　　技術特征：

　　1.一種高耐蝕n08825/l450ms復合鋼管焊接方法，其特征在于包括如下步驟：

　　步驟(1)、開x型坡口，覆層側坡口邊緣設置傾斜角形成過渡臺階，所述傾斜角深度≥3mm，所述傾斜角深入碳鋼基層1.0～1.5mm形成過渡層；

　　步驟(2)、基層定位預焊；

　　步驟(3)、采用手工電弧焊或埋弧自動焊進行基層雙面焊接；

　　步驟(4)、采用tig焊焊接過渡層和覆層。

　　2.如權利要求1所述的高耐蝕n08825/l450ms復合鋼管焊接方法，其特征在于過渡層焊絲采用ernicrmo-3。

　　3.如權利要求1所述的高耐蝕n08825/l450ms復合鋼管焊接方法，其特征在于tig焊保護氣體采用高純ar。

　　4.如權利要求1所述的高耐蝕n08825/l450ms復合鋼管焊接方法，其特征在于tig焊分3層，分別為打底、填充、蓋面。

　　5.如權利要求1所述的高耐蝕n08825/l450ms復合鋼管焊接方法，其特征在于基層雙面焊接完成之后對焊縫進行打磨清理，再進行tig焊。

　　6.如權利要求1所述的高耐蝕n08825/l450ms復合鋼管焊接方法，其特征在于手工電弧焊工藝如下：焊接材料gel-sha57，焊接電流160-175a，電弧電壓20-22v，焊接速度13-20cm.min-1，線能量9.6-17.8kj/cm。

　　7.如權利要求1所述的高耐蝕n08825/l450ms復合鋼管焊接方法，其特征在于埋弧自動焊工藝如下：焊接材料chw-sha，焊接電流580-600a，電弧電壓29-32v，焊接速度60cm.min-1，線能量17-19kj/cm。

　　技術總結

　　本發明公開一種鎳基高耐蝕復合鋼管焊接方法，通過合理的坡口設計，采用基層定位焊+雙面SAW焊或雙面SMAW焊+覆層TIG焊對N08825/L450MS復合鋼管進行焊接，提高了焊接效率，在保證焊接接頭力學性能與母材相匹配、保證焊接接頭強韌性的同時，滿足焊接接頭的耐腐蝕性能的要求，同時能提高工作效率。經測試，采用本發明的焊接方法，焊接接頭各項力學性能均能滿足標準要求。對復合管焊接接頭進行晶間腐蝕、點蝕以及HIC腐蝕試驗，晶間腐蝕和點蝕腐蝕速率均滿足標準要求，HIC試驗未見裂紋。

　　技術研發人員：李松;李偉;彭思遠;吳君明;李定金

　　受保護的技術使用者：南京鋼鐵股份有限公司

　　技術研發日：2020.03.31

　　技術公布日：2020.09.15