一种复合双金属管焊接方法和复合双金属管体与流程

1.本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种复合双金属管焊接方法和复合双金属管体。


背景技术：

2.双金属复合管由于内层具有良好的防腐性能，在石油、天然气、煤层气等能源勘探开发过程中得到越来越多的应用，如利用双金属复合管来加工制造原油、天然气或污水的集输管线。目前，双金属复合管线在施工过程中，两支管子间的焊接通常采用内层用耐蚀合金，外层有碳钢材料盖面堆焊的焊接工艺，该工艺技术要求高，对焊接作业的施工条件和环境也要求高，受现场焊接条件和本身焊接工艺的技术要求影响，在实践过程中，该工艺的双层焊接效果往往并不理想，成品率不高。同时，在进行内层耐蚀合金层的焊接过程中，内层耐蚀合金易形成熔洞，直接影响对内层焊接合金的有效焊接。冶金复合双金属管的内层耐蚀合金层的作用是防腐蚀，外壁碳钢层的作用是为管体提供足够的抗拉强度。因此，在生产实践中，受焊接现场条件的影响，存在焊接效率低，成品率不高以及内层耐蚀合金熔穿成孔洞的问题。因此，有必要研究一种冶金复合双金属管焊接方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提供一种复合双金属管焊接方法和复合双金属管体，用于解决现有技术中存在的上述问题。
4.一种复合双金属管焊接方法，所述方法包括：
5.s1.将复合双金属管的两个端部的内层保留，将外层切削掉一定长度；
6.s2.将与内层材质相同的材料敷焊到切削位置，并使得敷焊后的管体长度达到其原始长度；
7.s3.对两个端部的管端进行焊接前的坡口加工，
8.s4.采用与内层材质相同的材料对经过s1-s3处理后的至少两根以上复合双金属管的端部进行焊接。
9.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述复合双金属管体为冶金复合方式，外层材质为碳钢，内层材质为耐蚀合金。
10.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，一定长度具体为所述外层在轴向上的长度，其值大于2mm。
11.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述复合双金属管体也可为机械复合方式，外层材质为碳钢，内层材质为耐蚀合金。
12.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，s2中相同材料为焊丝或焊粉，采用表面增材方式敷焊到切削位置，并使得敷焊后的管体长度达到管体原始尺寸。
13.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括将增材敷焊到管体端面，且敷焊后的管端增材耐蚀合金外径尺寸不小于切削前的所述双金属复合管的原始外径。
14.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在s3车削加工坡口后，坡口面全部为耐蚀合金。
15.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：在s4焊接时，在至少两根复合双金属管管体的所述端部之间的焊缝及焊缝熔合区均焊接有同种材料的耐蚀合金。
16.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述复合双金属管的内层为薄壁。
17.本发明还提供了一种复合双金属管体，所述复合双金属管体采用所述的方法得到。
18.本发明的有益效果
19.本发明的复合双金属管焊接方法，所述方法包括：s1.将复合双金属管的两个端部的内层保留，将外层切削掉一定长度；s2.将与内层材质相同的材料敷焊到切削位置，并使得敷焊后的管体长度达到其原始长度；s3.对两个端部的管端进行焊接前的坡口加工，s4.采用与内层材质相同的材料对经过s1-s3处理后的至少两根以上复合双金属管的端部进行焊接。本发明提供的冶金复合双金属管焊接工艺方法,在现场焊接前，在工厂对双金复合管的端面进行合金化的预处理，从而使现场焊接改变为单一的同种材料间的焊接，从而大大降低现场焊接的技术要求，有效地提高焊接效率和焊接质量，以及内层耐蚀合金的熔洞问题，同时，该工艺不仅适用于冶金复合的双金属管的焊接，也适用于包括机械复合的其他形成的双金属复合管的焊接，尤其适用于薄壁内层耐蚀合金的双金属管的焊接。
附图说明
20.图1为本发明的方法流程示意图；
21.图2为发明的复合双金属管焊接工艺管端结构示意图。
具体实施方式
22.为了更好的理解本发明的技术方案，本发明内容包括但不限于下文中的具体实施方式，相似的技术和方法都应该视为本发明保护的范畴之内。为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
23.应当明确，本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
25.如图1所示，本发明提供了一种复合双金属管焊接方法，所述方法包括：
26.s1.对复合双金属管的其中一个端部的内层保留，将外层切削掉一定长度；
27.s2.将与内层材质相同的材料敷焊到切削位置，并使得敷焊后的管体长度达到其原始长度；
28.s3.对该端部的管端进行焊接前的坡口加工，
29.s4.采用与内层材质相同的材料对两段经过s1-s3处理后的复合双金属管的所述端部进行焊接。
30.具体来说，本发明的具体方法过程如下：
31.本发明提供一种复合双金属管的焊接工艺，包括如下：
32.第1步.对复合双金属管两个端部处一定长度的外层碳钢1进行切削，只保留内层耐蚀合金2，从而使整个端部在一定长度范围内全部是耐蚀合金材料，从而为后续两根复合双金属管在耐蚀合金段间的焊接提供保障；
33.第2步.以耐蚀合金层2为支撑，方便后面的堆焊，采用与内层耐蚀合金同材料的焊丝或焊粉进行表面增材敷焊到管体原始尺寸，即把s1切削掉的外层碳钢采用堆焊的方式，采用耐蚀合金材料复原成原尺寸。从而在复合双金属管的两个端部均形成一段耐蚀合金，有利于后续的两根复合双金属管之间的焊接连接，该步骤与第1步均在工厂完成，即在运输至施工现场前进行操作处理；
34.第3步.对管端进行焊接前的坡口加工，采用填充式焊接的方式，在端部加工出一个斜面，使得等焊接的两根复合双金属管的端面在一起时形成v型，然后在v型之间的缺口采用焊接的方式填充完整，本步骤在车削加工坡口后，形成v型的其中一面坡口面全部为耐蚀合金。该步骤可在工厂完成，也可在施工现场操作；
35.第4步.采用与内层耐蚀合金同材料的焊丝或焊粉对两段冶金复合双金属管进行焊接，此步骤在施工现场完成，根据施工的实际需要来进行。因此，本发明提供的冶金复合双金属管焊接工艺方法,在现场焊接前，在工厂对双金复合管的端面进行合金化的预处理，从而使现场焊接改变为单一的同种材料间的焊接，从而大大降低现场焊接的技术要求。
36.如图2所示，冶金复合双金属管管体为冶金复合方式，外层1为碳钢，内层2为耐蚀合金，外层碳钢承受管件载荷，内层耐蚀合金防腐。
37.如图2所示，s1切削掉的外层碳钢层1的轴向长度大于2mm；s2管端增材敷焊耐蚀合金3到管体端面，且敷焊后的管端增材耐蚀合金3外径尺寸不小于双金属复合管外层碳钢1的原始外径尺寸；s3车削加工坡口后，坡口面全部为耐蚀合金3；s4焊接时，在焊缝4及焊缝熔合区全部采用同种材料的耐蚀合金3，因为同种材料的可焊性最好，因此，为了后续的两根复合双金属管管体间的焊接而采用本方式。
38.进一步地，本发明的关于冶金复合双金属管焊接工艺也适于机械复合双金属管，其外层1为碳钢，内层2为耐蚀合金，外层碳钢承受管件载荷，内层耐蚀合金防腐。
39.本发明还提供了一种复合双金属管体，所述复合双金属管体采用本发明所述的方法得到，将经过本发明焊接方法处理的至少两根复合双金属管的两个端部焊接在一起，形成复合双金属管体。在使用现场或施工现场焊接前，采用本发明的焊接工艺方法，事先在工厂对待焊接的所有复合双金属管的端面进行合金化的预处理，从而使得在使用现场将焊接改变为单一的同种材料间的焊接，从而大大降低对现场焊接的技术要求，有效地提高了焊接效率和焊接质量，以及解决了内层为薄壁耐蚀合金的熔洞问题。
40.以上对本发明的实施例进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本
申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
41.如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本技术的一般原则为目的，并非用以限定本技术的范围。本技术的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
42.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
43.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
44.上述说明示出并描述了本技术的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精神和范围，则都应在本技术所附权利要求书的保护范围内。

技术特征：
1.一种复合双金属管焊接方法，其特征在于，所述方法包括：s1.将复合双金属管的两个端部的内层保留，将外层切削掉一定长度；s2.将与内层材质相同的材料敷焊到切削位置，并使得敷焊后的管体长度达到其原始长度；s3.对两个端部的管端进行焊接前的坡口加工；s4.采用与内层材质相同的材料对经过s1-s3处理后的至少两根以上复合双金属管的端部进行焊接。2.根据权利要求1所述的复合双金属管焊接方法，其特征在于，所述复合双金属管体为冶金复合方式，外层材质为碳钢，内层材质为耐蚀合金。3.根据权利要求2所述的复合双金属管焊接方法，其特征在于，一定长度具体为所述外层在轴向上的长度，其值大于2mm。4.根据权利要求1所述的复合双金属管焊接方法，其特征在于，所述复合双金属管体为机械复合方式，外层材质为碳钢，内层材质为耐蚀合金。5.根据权利要求3所述的复合双金属管焊接方法，其特征在于，s2中相同材料为焊丝或焊粉，采用表面增材方式敷焊到切削位置，并使得敷焊后的管体长度达到管体原始尺寸。6.根据权利要求5所述的复合双金属管焊接方法，其特征在于，还包括将增材敷焊到管体端面，且敷焊后的管端增材耐蚀合金外径尺寸不小于切削前的所述复合双金属管的原始外径。7.根据权利要求6所述的复合双金属管焊接方法，其特征在于，在s3车削加工坡口后，坡口面全部为耐蚀合金。8.根据权利要求1所述的复合双金属管焊接方法，其特征在于，所述方法还包括：在s4焊接时，在至少两根复合双金属管管体的所述端部之间的焊缝及焊缝熔合区均焊接有同种材料的耐蚀合金。9.根据权利要求2或4所述的复合双金属管焊接方法，其特征在于，所述复合双金属管的内层为薄壁。10.一种复合双金属管体，其特征在于，所述复合双金属管体采用权利要求1-9中任一项所述的方法得到。

技术总结
本发明涉及一种复合双金属管焊接方法和复合双金属管体，包括：将复合双金属管的两个端部的内层保留，将外层切削掉一定长度；将与内层材质相同的材料敷焊到切削位置，并使得敷焊后的管体长度达到其原始长度；对两个端部的管端进行焊接前的坡口加工，采用与内层材质相同的材料对经过S1-S3处理后的至少两根以上复合双金属管的端部进行焊接。本发明在现场焊接前，事先在工厂对双金复合管的端面进行合金化的预处理，从而使现场焊接改变为单一的同种材料间的焊接，从而大大降低现场焊接的技术要求，有效地提高焊接效率和焊接质量，以及内层耐蚀合金的熔洞问题。耐蚀合金的熔洞问题。耐蚀合金的熔洞问题。


技术研发人员：胡奕琛 张越凯 张钰旋 马晓峰 张海兵 高云飞 李明书 闫静亨
受保护的技术使用者：西安德信成科技有限责任公司
技术研发日：2023.08.16
技术公布日：2023/10/7