镍基合金复合管道焊接工艺的推广和应用
镍基合金复合管道焊接工艺的推广和应用
镍基合金复合管道焊接工艺的推广和应用摘要：镍基合金复合钢管具有良好的韧性、强度，以及耐各种形式腐蚀的性能，目前广泛应用于高压高含硫气田施工中。
在普光气田安全隐患排查工程中，原料气管线全部更换为镍基合金复合管道，为提高功效保证焊接质量，该工程采用了新的焊接工艺（GTAW+P+MIG），依托本工程进行推广和应用。
关键字：镍基复合管；GTAW+P+MIG；背部充氩保护装置；焊接工艺1、简介镍基合金复合材料作为一种新型材料[1]，其同时兼具低合金钢的韧性和强度，及镍基合金全面的耐腐蚀性能，因而在高压高含硫气田施工中得到广泛的应用。
普光气田作为高含硫气田，受条件限制，在建设初期并未采用镍基合金材料进行施工。
在2016年，普光净化厂原料气管线安全隐患治理工程中，设计将原料气管线进行材质升级，将原有管道更换成镍基合金复合钢管（Q245R+N08825），规格为φ711×（32+3）mm、φ610×（28+3）mm、φ508×（24+3）mm。
目前，镍基合金复合管道的焊接方法主要有GTAW（打底）+SMAW（填充、盖面）；TIP TIG焊打底、填充、盖面。
该工程使用的镍基合金复合管材，因管径和基层厚度较大，采用GTAW（打底）+MIG（填充、盖面）的焊接方法。
相比以上两种方法，该方法具有更高的焊接效率和焊接可靠性。
经中石化第十建设公司进行焊接工艺评定，焊缝各项性能均满足设计要求。
因此，本工程最终确定采用GTAW（打底）+MIG（填充、盖面）的焊接方法进行施工焊接。
2、施工机具准备（1）焊接设备氩弧焊：低频脉冲钨极氩弧焊（GTAW+P），设备型号山大奥太WSM-400。
该设备能够实现焊接电流在恒流与脉冲之间的自由调节，在选用脉冲电流焊接时，通过调节基值、峰值、脉冲频率以及占空比等参数，能有效降低焊接热输入，获得性能更优的焊缝。
MIG焊：熔化极惰性气体保护焊（MIG）喷射过渡，设备型号安意源 CH-500Pro。
镍基合金内衬管焊接工艺
镍基合金内衬管焊接工艺镍基合金内衬管焊接工艺是一项关键的技术，用于制作高温、高压和腐蚀性环境下的管道系统。
它广泛应用于石油、化工、航空航天等领域，承担着重要的工程任务。
我们来了解一下镍基合金内衬管的特点。
镍基合金具有优异的耐腐蚀性能和高温强度，能够在恶劣环境下保持其材料性能。
而内衬管的作用是保护管道免受腐蚀和磨损，延长管道的使用寿命。
因此，镍基合金内衬管焊接工艺的质量直接关系到管道的可靠性和安全性。
在进行镍基合金内衬管焊接之前，首先需要进行材料的准备和管道表面的处理。
镍基合金材料应符合相关标准和规范，确保其质量和性能。
而管道表面的处理则包括清洁、除锈和除油等步骤，以保证焊接区域的清洁度和表面质量。
在焊接过程中，合适的焊接方法和参数选择是关键。
常用的焊接方法包括TIG焊、MIG焊和电弧焊等。
根据具体情况选择合适的焊接方法，确保焊接接头的质量。
同时，焊接参数的选择也十分重要，包括焊接电流、电压、焊接速度等。
这些参数的合理选择可以保证焊接接头的完整性和可靠性。
在焊接过程中，还需要注意焊接的操作技巧和环境条件。
焊接操作应由经验丰富的焊接工程师进行，确保焊接接头的质量。
同时，焊接环境应保持干燥、清洁和通风良好，避免对焊接质量的影响。
焊接完成后，对焊接接头进行非破坏性检测是必要的。
常用的检测方法包括超声波检测、射线检测和渗透检测等。
这些检测方法可以有效地发现焊接接头中的缺陷和裂纹，并及时采取措施进行修复或更换。
镍基合金内衬管焊接工艺是一项复杂而关键的技术。
合适的材料准备、管道表面处理、焊接方法和参数选择，以及焊接操作的技巧和环境条件，都对焊接接头的质量起着重要的影响。
通过严格控制每个环节，可以确保镍基合金内衬管焊接工艺的稳定性和可靠性，保证管道系统的安全运行。
浅谈镍基复合管施工方法
浅谈镍基复合管施工方法摘要：镍基复合管作为一种新型材质，目前其广泛应用在高压高含硫气田施工中，本文以四川气田镍基复合管施工为依托，简单介绍了镍基复合管的施工方法。
关键字：镍基复合管U型焊接工艺一、简介随着科学的发展，科技的进步，人类对能源需要和开采要求进一步加强，高压高含硫气田的开发现成为目前经济发展的趋势，随之，高压高含硫新型材质也在不断地发展。
镍基复合管（材质基管L360QS内管UNS N08825）就是这些新型管材中的一种，它具有韧性好、耐腐蚀性、高强度，耐高温、低温等特点，且相对于纯镍基管，其成本低、焊接质量高等优点。
目前，此种材料已广泛应用在高压高含硫气田中。
根据镍基复合管的材质特点，其采取的焊接方法是钨极气体保护焊，采用新型的焊接设备及U型8°坡口0～1mm窄间隙组对方式进行镍基复合管焊接新工艺。
二、施工工艺原理1.采用奥地利焊接设备TIP TIG 型号WIG500i DC。
该设备采用自动送丝，焊丝处于震动，这种送丝方式能够起到对焊接熔池搅拌作用使母材和焊丝能够达到很好的融合状态；有水冷设备对焊枪用水循环冷却克服了焊枪过热；有焊丝加温设备，送丝设备具有对焊丝加温防止了外界天气对焊接带来不利影响；热输入相对比较低，减少了热影响区产生退火和晶粒过大等不利影响。
2.本焊接工艺根焊、填充焊、盖面焊全部采用半自动钨极氩弧焊同种焊丝（品名SANDVIK 类别ERNiCrMo-3（625）直径1.0mm。
3.采用U型8°窄间隙组对工艺，减少了焊接工作量，提高了焊接速度。
三、施工工艺及方法1.布管采用吊管机进行管线摆放，由专职起重作业人员来指挥；在摆放管线前，应先用沙土袋铺垫，防止地面的石头等尖锐物体对管线造成破坏；将管线摆放到位，便于下步施工。
2.管线组对用倒链将焊口两边管子提高60mm～90mm，便于焊工施焊，将管口保护套去除，用角磨机对管口进行清理，使管口露出金属光泽。
将充氩皮管穿入管线中，其管线另一头与充氩设备连接，将充氩设备与充氩皮管连接，使得充氩保护器两皮塞分别位于焊口两侧15cm处，充氩保护器是由四片直径小于管件内径20mm的圆形钢板、两片内径与管件内径相同胶皮垫子，其两片胶皮圆之间采用长300mm直径10mm的空心有孔钢管、空压软管连接。
镍及镍合金的焊接工艺方法
镍及镍合金的焊接工艺方法引言镍及镍合金在许多工业领域中具有广泛的应用，例如航空航天、化工和能源等。
为了实现这些应用，了解镍及镍合金的焊接工艺方法至关重要。
本文将介绍几种常用的焊接工艺方法以及它们的优点和适用范围。
1. 电弧焊电弧焊是一种常用的焊接方法，适用于焊接厚板和高合金镍及镍合金。
该方法基于通过电弧产生的高温来熔化工件并形成连接。
电弧焊具有以下优点：- 可以焊接较厚的材料；- 可以用于不同类型的镍及镍合金；- 焊接强度高。
2. 氩弧焊氩弧焊是一种常见的保护气焊接方法，适用于焊接薄板和细小的焊接部件。
该方法使用氩气作为保护气体，以避免氧气和其他杂质对焊接区域的影响。
氩弧焊具有以下优点：- 适用于高合金镍及镍合金焊接；- 焊接过程中产生的热影响较小；- 高质量的焊接接头。
3. 熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊是一种常用的自动化焊接方法，适用于大量生产和大规模项目。
该方法使用可熔化的焊接材料极和保护气体来形成焊缝。
熔化极气体保护焊具有以下优点：- 高效的焊接工艺；- 适用于大规模焊接项目；- 可实现高可靠性的焊接接头。
4. 激光焊接激光焊接是一种精确且快速的焊接方法，适用于高精度焊接需求。
该方法利用激光束将焊接区域瞬间加热并熔化，从而形成高质量的焊缝。
激光焊接具有以下优点：- 焊接过程中产生的热影响较小；- 可以焊接薄板和复杂形状的部件；- 高精度和高质量的焊接接头。
结论镍及镍合金的焊接工艺方法有多种选择，每种方法都有其适用范围和优点。
在选择合适的焊接方法时，应考虑工件材料、焊接需求和项目规模等因素。
根据具体情况，选择合适的焊接工艺方法可以确保焊接接头的质量和可靠性。
镍基合金焊接工艺的分析及研究
镍基合金焊接工艺的分析及研究摘要：近些年以来，伴随着我国工业生产水平的不断提升，生产技术能力也越来越强大，其中在镍基合金焊接过程中，就出现了越来越多高效化焊接工艺，有效促进了镍基合金焊接效率与效果的提升，保障了镍基合金应有价值与作用的充分发挥。
本文就分析了镍基合金焊接过程中的常见问题与防治措施，包括焊接热裂纹产生与防治措施、气孔产生与防治措施、夹渣形成与防治措施，而后提出了手工电弧焊焊接操作技术要点，希望能够借此为镍基合金焊接工作提供更多可靠的参考依据。
关键词：镍基合金；焊接工艺；常见问题；防治措施；技术要点现阶段，在工业生产实践过程中，镍基合金得到了越来越广泛的应用，因此有关镍基合金的焊接工艺研究也受到了更多关注与重视。
镍基合金有着优秀的耐腐蚀性、较高的耐热性比、特殊的电磁与热膨胀性能、良好的力学性能等优势。
特别是在高于800℃的高温状态下依旧可以保持良好热强度与热稳定性。
所以镍基合金能够在高温氧化气氛或者燃气条件下保持长期良好的工作状态，现如今，镍基合金已经被广泛应用到了燃气锅炉、核反应堆予热器以及喷气发动机等多项制造工业当中，因此必须要深入研究与分析镍基合金在焊接过程中的常见问题、防治措施以及具体焊接工艺。
一、镍基合金焊接常见问题与防治措施分析（一）焊接热裂纹产生与防治措施第一，产生原因。
在镍基合金焊接期间，有着较高焊接热裂纹敏感度，容易在弧坑部位发生较大裂纹，晶间腋膜属于引起单相组织裂纹凝固的最根本冶金因素。
内部存在不均匀的成分或者没有清洗干净，有C、Ni、P、S等多种元素在熔池当中生成熔点较低的共晶，结晶期间杂质偏析较为严重，焊接规范操作不当以及较大热输入都会引发裂纹。
裂纹致使结构强度明显降低，甚至可能引发结构整体性破坏，所以不允许出现或存在裂纹；第二，防治措施。
首先，在焊接期间选择小电炉快速焊接方式，将弧坑填满，针对厚度在6mm以上的焊件，还应当开展多层多道焊接工作，将环境温度始终控制到5℃以上，清洗干净焊接缝两侧存在污物，必须避免S、P一类有害元素混入其中，尤其需要针对含有铅元素或者硫元素的部分污物，必须及时彻底的清除。
焊接工艺的镍基合金焊接技术要点
焊接工艺的镍基合金焊接技术要点镍基合金是一类重要的高温合金材料，广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。
而在镍基合金的加工中，焊接是一种常用的连接方法。
本文将介绍焊接工艺的镍基合金焊接技术要点，以帮助读者更好地理解和应用该技术。
一、镍基合金的特点首先，我们需要了解镍基合金的特点，以便更好地掌握焊接技术要点。
镍基合金具有高强度、良好的抗氧化、耐腐蚀性能和优异的高温稳定性。
此外，镍基合金还具有良好的可塑性和可焊性，适于各种焊接方法。
这些特点对于焊接工艺的选择和焊接接头的质量控制至关重要。
二、焊接工艺选择在镍基合金的焊接过程中，根据具体要求和工作材料的特点，选择合适的焊接工艺非常重要。
以下是几种常见的焊接工艺：1. TIG氩弧焊TIG氩弧焊是一种常见的手工电弧焊接方法，适用于焊接较薄的镍基合金板材和对焊接质量要求较高的情况。
该工艺具有焊缝整洁、熔深浅可控、热影响区小等优点，但对操作技术要求较高。
2. MIG/MAG气体保护焊MIG/MAG气体保护焊适用于焊接较厚的镍基合金板材、焊接速度要求高的情况。
该工艺具有焊接速度快、熔池稳定以及焊接质量易于控制等优点。
但需要注意热裂纹的控制，并选择合适的焊丝和保护气体。
3.电弧增材制造（DAD）电弧增材制造是一种近年来发展起来的先进焊接工艺，适用于制造大型工件、复杂结构或自由曲面的镍基合金部件。
该工艺可进行高效快速的焊接和材料积累，对板材厚度没有严格要求，有助于提高生产效率和产品质量。
三、焊接参数调控除了选择合适的焊接工艺外，焊接参数的调控也是镍基合金焊接的关键。
以下是一些常用的焊接参数：1. 电流和电压电流和电压是控制焊接热源的重要参数。
对于镍基合金的焊接，一般采用稳定的直流电流和适当的电压，以获得稳定的电弧和合适的焊缝形态。
2. 焊接速度焊接速度直接影响焊接热输入和熔深。
对于较厚的镍基合金板材，可以适当增加焊接速度，以避免过热和太深的熔深。
3. 气体保护在焊接过程中，气体保护是防止氧化和污染的关键。
镍基合金复合管道焊接工艺的推广和应用
镍基合金复合管道焊接工艺的推广和应用The manuscript was revised on the evening of 2021镍基合金复合管道焊接工艺的推广和应用摘要：镍基合金复合钢管具有良好的韧性、强度，以及耐各种形式腐蚀的性能，目前广泛应用于高压高含硫气田施工中。
在普光气田安全隐患排查工程中，原料气管线全部更换为镍基合金复合管道，为提高功效保证焊接质量，该工程采用了新的焊接工艺（GTAW+P+MIG），依托本工程进行推广和应用。
关键字：镍基复合管；GTAW+P+MIG；背部充氩保护装置；焊接工艺1、简介镍基合金复合材料作为一种新型材料[1]，其同时兼具低合金钢的韧性和强度，及镍基合金全面的耐腐蚀性能，因而在高压高含硫气田施工中得到广泛的应用。
普光气田作为高含硫气田，受条件限制，在建设初期并未采用镍基合金材料进行施工。
在2016年，普光净化厂原料气管线安全隐患治理工程中，设计将原料气管线进行材质升级，将原有管道更换成镍基合金复合钢管（Q245R+N08825），规格为φ711×（32+3）mm、φ610×（28+3）mm、φ508×（24+3）mm。
目前，镍基合金复合管道的焊接方法主要有GTAW（打底）+SMAW（填充、盖面）；TIP TIG焊打底、填充、盖面。
该工程使用的镍基合金复合管材，因管径和基层厚度较大，采用GTAW（打底）+MIG（填充、盖面）的焊接方法。
相比以上两种方法，该方法具有更高的焊接效率和焊接可靠性。
经中石化第十建设公司进行焊接工艺评定，焊缝各项性能均满足设计要求。
因此，本工程最终确定采用GTAW（打底）+MIG（填充、盖面）的焊接方法进行施工焊接。
2、施工机具准备（1）焊接设备氩弧焊：低频脉冲钨极氩弧焊（GTAW+P），设备型号山大奥太WSM-400。
该设备能够实现焊接电流在恒流与脉冲之间的自由调节，在选用脉冲电流焊接时，通过调节基值、峰值、脉冲频率以及占空比等参数，能有效降低焊接热输入，获得性能更优的焊缝。
镍管道的焊接技术及质量保证
镍管道的焊接技术及质量保证摘要：分析纯镍的焊接性及影响因素。
对工业纯镍的管材进行焊接工艺、焊接技术探讨，提高镍管的焊接质量。
关键词：工业纯镍；焊接技术、焊接质量一、前言镍元素具有面心立方晶格，特点：镍与铁可互相无限固溶，其结晶性能、晶格类型、原子半径、外层电子数目均相近，所以焊接性良好，还有较好的化学稳定性，在常温空气中，它不被腐蚀，在海水和大多数酸碱盐介质中具有优良的抗腐蚀性能，尤其在氢氧化物及碱性溶液中，它的抗腐蚀性能优于钛及钛合金，因而广泛地应用于石油、化工、造船等行业中。
镍及镍基耐蚀合金焊接时易产生裂纹和气孔。
二、镍及镍基耐蚀合金焊接时易产生裂纹镍及镍基耐蚀合金焊接时易产生热裂纹，主要类型有：焊缝结晶裂纹、多边化裂纹、液化裂纹。
结晶裂纹：镍及镍基耐蚀合金焊缝产生结晶裂纹是由于在晶界处产生液态薄膜并承受足够大的应力所致。
多边化裂纹：多边化裂纹的产生与形成多边化晶界有关。
焊缝快速冷却，快速结晶的过程是一个不平衡的结晶过程，它导致晶体点阵原子排列很不完整，形成空位和错位等晶格缺陷。
这些晶格缺陷在焊接热循环和应力变形的条件下能由高能位向低能位移动、即通过合并、聚集、形成与一次结晶晶界不同的新网界，也就是多边化晶界，这种晶界很薄弱，增加合金的高温脆性，因此在一定应力的作用下容易形成多边化裂纹。
液化裂纹：近缝区产生的液态裂纹也是由晶界产生液态薄膜和热应力较大引起的，与结晶裂纹不同的是液化裂纹主要与母材有关。
三、镍及镍基耐蚀合金焊接时易产生气孔镍及镍基耐蚀合金焊接熔池在高温液态下能溶解较多的氢，如果焊接时焊丝或焊件表面有水分、油污、铁锈等氢源，氢将大量溶解。
当温度下降时氢的溶解度降低，因此氢将析出。
由于镍基合金固液相温度间距小，熔池流动性差，在熔池冷却凝固结晶的过程中氢气往往来不及逸出熔池，因此极易产生氢气孔。
四、镍及镍基耐蚀合金焊接工艺1、焊接方法：采用“手工钨极惰性气体保护焊”2、焊接材料：①、母材：Ni201(Φ25Χ2.5 ~ Φ159Χ4)②、焊丝：焊丝即要保证焊缝有较高的抗裂性、又要求保证焊缝有满意的使用性能。
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精心整理
镍基合金复合管道焊接工艺的推广和应用
摘要：
镍基合金复合钢管具有良好的韧性、强度，以及耐各种形式腐蚀的性能，目前广泛应用于高压高含硫气田施工中。
在普光气田安全隐患排查工程中，原料气管线工艺（1受条在28+3）mm 、φ焊打+MIG 采用2（1氩弧焊：低频脉冲钨极氩弧焊（GTAW+P ），设备型号山大奥太WSM-400。
该设备能够实现焊接电流在恒流与脉冲之间的自由调节，在选用脉冲电流焊接时，通过调节基值、峰值、脉冲频率以及占空比等参数，能有效降低焊接热输入，获得性能更优的焊缝。
MIG 焊：熔化极惰性气体保护焊（MIG ）喷射过渡，设备型号安意源CH-500Pro 。
该设备能实现氩弧焊、手工电弧焊、气保焊和自保护焊丝焊之间的自由切换，每种材质均设置了相应的焊接程序，在该程序下，可调节，以满足焊接要求。
（2）焊接保护气体
镍基合金在焊接时非常容易氧化，对焊接保护气体的纯度要求较高，本工程氩弧焊使用纯度为99.999%的氩气作为保护气体，MIG焊采用20%He+80%Ar（纯度99.999%）。
（3）背部充氩保护装置
镍基合金复合管打底焊接时，背部气体保护效果尤为重要，保护装置的选用直接影响内部气体置换时间和置换体积，除考虑保护效果外，还应考虑保护装置安装和拆卸是否方便。
在工程前期，我们在试件上试验了多种保护装置，包括自制橡胶堵板、自制橡胶轮胎保护工装、自制手持保护罩、安意源筒式刚性背气装置PGE210、自制海绵封堵工装及锥形水溶纸等，各工装示意图如下：
高，
（4
，规格φ
3
（1
对管内壁进行堆焊，再按要求进行打磨，最后对堆焊打磨面进行PT检测。
复合管段坡口加工采用坡口机进行机械加工，具体坡口形式如下：
坡口加工时，复层厚度需控制在2.0-2.5mm之间，复层台阶宽度需大于3mm，杜绝焊接时基层的碳元素过渡到镍基层。
坡口机加工成型后，需人工打磨坡口面及坡口两侧母材，再对坡口进行PT检测，确保基层和复层结合面没有分层缺陷。
（2）坡口组对
坡口组对前，需重新清理坡口表面，祛除镍基复层表面氧化膜，再使用丙酮清洗坡口内外表面，清洗后用清水冲洗并用丝布擦干。
使用专用的铁离子检测试纸检查坡口镍基复层铁离子含量，合格
后方可进行组对。
采用外对口器进行焊口组对，组对时需严格控制错变量，保证错变量在1mm内，组对间隙严格控制在焊接工艺评定要求的范围内（1.6-4.0mm）。
（3）打底焊接
组对完成后需对焊口进行点固焊接，采用搭桥方式点固或采用卡具进行固定,点固、定位焊接只允许在基层进行,定位焊所用的焊材、焊接工艺参数及保护气体等条件应与正式焊接相同,定位焊缝应均匀分布，定位焊缝长度以10-15mm为宜。
焊缝点固后，采用纸胶带密封焊口，因为氩气密度比空气大，在焊缝顶端预留一个排气口，方便空气的排出。
5、占空比：脉冲输出时峰值电流所占的时间比例（%），可以控制焊缝熔深，以实现全位置焊
接和薄板焊接。
6、脉冲频率：脉冲输出时的工作频率（次/S）。
7、基值：脉冲输出时的维弧电流（A）。
8、衰减：焊接电流的下降时间（S）。
9、收弧：焊接息弧前的电流值（A）。
10、延气：焊接结束后的继续送气时间（S）。
焊接时，焊缝颜色以银白和金黄为合格，若焊缝出现氧化，需对已焊焊缝进行打磨清除。
氩弧焊打底根焊完成后，需进行PT检测，确认坡口在焊接过程中没有出现分层现象。
若出现
分层，需从基层对缺陷进行打磨清除，直至PT检测合格后方可进行补焊，补焊时严格执行补焊工艺。
根焊完成后，采用氩弧焊对基层与镍基复层之间的台阶进行封焊，封焊完成后，采用MIG焊再热焊一遍，保证焊缝强度。
MIG时严格控制层间温度及焊接线能量，焊缝金属颜色以银白或金黄为合格。
热焊MIG焊的焊接参数如下：
焊
He流量
，焊枪
中间快速带过，采用较快焊接速度，单层焊接厚度不超过3mm。
④焊接过程中若出现送丝不畅，应停止焊接，检查送丝机，如果送丝配件使用时间较长，可直接更换送丝软管和导电嘴。
⑤为保证焊缝性能，焊接过程中层间温度不得大于60℃，若温度高于60℃，需停止焊接，进行自然冷却。
⑥根据焊缝宽度，提前规划盖面焊缝道数进行排焊，严格控制焊缝余高不超过2.5mm，局部超过2.5mm的焊道需进行打磨。
焊接完成后，仔细清理焊缝，清除飞溅，委托RT检测，Ⅱ级合格。
若焊缝不合格，需按要求进行返修，同一部位只允许返修一次，返修前应认真分析缺陷性质及部位，使用砂轮机对缺陷进行
彻底清除，对清理完成部分进行PT检测，检验合格后方可进行补焊，焊缝返修使用正式的焊接工艺进行。
若返修不合格，需进行割口处理，重新加工坡口，组对焊接。
4、结束语
通过施工前的充分准备，以及施工过程中对各项施工工序的严格把关，普光净化厂原料气管线安全隐患治理工程（一、二标段）复合管焊接一次合格率达到了99.3%，圆满完成了工程既定的96%的目标。
在今后高含硫气田镍基合金复合管建设施工中，推广GTAW（打底）+MIG（填充、盖面）焊接工艺打下了坚实的基础，也积累了宝贵的经验。
参考文献：
[1]，28
（04。