双金属复合管焊接工艺研究与应用
国内外双金属复合管成型技术及发展趋势研究
国内外双金属复合管成型技术及发展趋势研究摘要：本文论述了国内外双金属复合管主要厂家复合成型工艺及其特点，论述了双金属复合管无损检测与普通管材的异同点，给出了未来双金属复合管发展的建议。
关键词：双金属复合管；成型工艺；无损检测前言双金属复合管是一种具有内外双层金属的特殊管道，内层管道由耐蚀性较好但价格较高的不锈钢或镍基合金组成，外层管道由耐压能力强且价格低廉的碳钢管道组成。
该金属管道具有优秀的耐腐蚀、耐压力能力。
国外自1991年开始大规模应用于油气输送领域，国内自2003年开始在油气田领域应用以来，经过二十余年的发展，凭借其低廉的价格、较高的承压能力和优异的耐腐蚀性能，获得了国内外管道行业的广泛认可。
据报道，国外双金属复合管目前在油气田应用已近20万吨[1]。
1.国内外复合管成型技术发展现状目前双金属复合管的结合方式主要分为机械结合和冶金结合，机械结合的成型技术主要有液压复合法、水下爆燃复合法、内旋压复合法、拉拔复合法[2]。
受制于成型技术的工艺性和效率性，液压复合法、水下爆燃复合法、内旋压复合法得到多数复合管制造厂家的使用，而拉拔复合法应用较少。
冶金式结合成型技术有热挤压成型法、冶金式复合板卷焊法、粉末冶金法、离心铸造或离心铝热法、喷射成型法、堆焊法等[2]。
其中冶金式复合板卷焊法、堆焊法是最常见的成型工艺。
1.1国外复合成型技术发展现状国外双金属复合管企业主要有德国步廷恩公司（butting）、英国cladtek公司、澳大利亚的proclad公司、德国贝尔格龙公司、美国DMC公司。
德国步廷恩公司机械式复合管采用水压成型方法，冶金式复合管采用扎制复合板卷焊法。
机械式水压成型工序为预制碳钢基管+预制耐蚀合金衬管+基管、衬管穿插装配+基衬边缘焊接密封+装入水压机内专用模具+衬管内注水膨胀+泻压+复合后管材切边处理+管端焊接处理。
水压胀形过程如图1所示，碳钢内管和内衬管的应力、应变曲线如图2所示。
德国步廷恩公司在该技术的领先之处是采用了全保持的外模具，使得水压对复合管的复合更为均匀及紧密，避免了不采用外模具可能造成的外管扩径过大超过标准要求或内管扩径不充分。
双金属复合管焊接技术分析
双金属复合管焊接技术分析李发根;孟繁印;郭霖;常泽亮【摘要】双金属复合管的焊接接头结构复杂，焊接难度较大。
通过对双金属复合管端面处理工艺和对接焊接工艺分析，提出了端部堆焊工艺较端部封焊工艺易于焊接但不够经济的现状，指出对于薄壁小直径双金属复合管道的焊接宜采用合金焊丝对接焊工艺，而对于厚壁大直径双金属复合管道则宜采用过渡焊方法焊接。
另外，还分析了当前的焊接评定标准，强调了制定适宜复合管的焊接工艺评定标准的必要性。
%The welded joint structure of bimetal-lined pipe is complex and is difficult to be welded. Through analysis on pipe end treatment and butt welding procedure for bimetal-lined pipe, it indicated the overlaying was easy to weld but not to be economic comparing with seal welding, it also pointed out that alloy wire butt welding might be used to weld thin wall and small diameter bimetal-lined pipes, while for thick wall and large diameter pipes the buffer layer welding method can be used. Additionally, the existing standards about welding procedure qualification were analyzed in the paper, and the necessity of drafting welding procedure qualification standard about bimetal-lined pipes was emphasized.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P40-43)【关键词】焊接;双金属复合管;端面处理;对接焊接;焊接工艺评定【作者】李发根;孟繁印;郭霖;常泽亮【作者单位】中国石油集团石油管工程技术研究院石油管工程重点实验室，西安710077;中国石油塔里木油田公司，新疆库尔勒 841000;西安向阳航天材料股份有限公司，西安 710025;中国石油塔里木油田公司，新疆库尔勒 841000【正文语种】中文【中图分类】TE441.30 前言双金属复合管以其低廉的价格、较高承压能力和优异耐腐蚀性能，已经逐渐得到我国油气田领域认可，累计应用近2 000 km。
Ф89×(4+2)双金属复合管焊接技术
Ф89×(4+2)双金属复合管焊接技术摘要：双金属复合管是一种新型复合材料，近年大规模使用于油田建设中，比如：在塔里木油田所属的克拉2和迪那2气田中，双金属管均得到大量的应用；双面衬塑钢管很好的解决了普通钢材腐蚀过快而不锈钢管材费用过高的难题，因此双金属复合管在以后的油田建设中具有相当广泛的应用前景；本文主要对应用于迪那2气田的Ф89×（4+2）双金属复合管的焊接给与浅析。
关键词：双金属复合管焊接00Cr17Ni14Mo2前言：在石油天然气田开发中，各种酸性有害介质的腐蚀问题是困扰许多油气田开发的一项难题。
油气田有害介质主要以H2S、CO2及Cl- 等为主，对油气装置管道危害很大。
目前国内逐渐使用耐腐蚀材料双金属复合管替代传统钢材，即提高了油气田运营的安全稳定性，又避免大量使用不锈钢的高额费用；但是由于双金属管材的特殊性，其对焊接技术的要求非常高，如果焊接技术不过关，极易造成焊缝强度、塑性和韧性不足，主要合金元素烧损和稀释等问题。
在塔里木油田迪那2气田施工中，集气站原油管线大规模采用规格为Ф89×（4+2）的双金属复合管，基材为L360，厚度4mm，衬管钢级为00Cr17Ni14Mo2，厚度2mm。
1、接头设计在进行双金属复合管焊接时，必须首先对衬管进行封焊，封焊完成后再进行接合部和基材的焊接，根据这一焊接特性和Ф89×（4+2）双金属复合管基材和衬管的具体数据，采用该种形式的焊接接头，可以有效的减小焊接组对的错边量，降低了“渗碳”等现象对复合管焊接接头防腐性能的影响；我们设计的接头具体参数如下；接头设计示意图见图1；(1)接头形式：管对接；(2)坡口形式：V型；(3)钝边：覆层厚度1.5㎜；(4)钝边长度：t=2~2.5㎜；(5)坡口角度：60°~65°；(6)对口间隙：2.0mm；(7)焊缝宽度：比表面坡口每侧增宽0.5~2mm；(8)焊缝余高：≤1.6mm,局部不超过3mm，且长度不大于50mm；(9)焊后错边：覆层≤0.5mm，基层≤10%T且≤1.6mm；2、焊材选择由于目前国内尚不能解决双金属复合管爆炸熔合的技术难题，进场的双金属复合管均为机械复合，在基材与衬管之间存在细微的间隙；管道在拉运到现场前，必须对基材与衬管接合部进行封焊，即对基材与衬层之间的间隙焊接，避免由于衬层热膨胀系数大而造成衬层与基材的脱离，也可以避免日后由于焊缝处衬管遭受腐蚀后，介质通过衬管与基材之间的缝隙对整个复合管进行破坏；封焊属于异种钢焊接，技术相对成熟，我们选用的焊接方法为氩弧焊，焊材选用ER316LФ1.2mm焊丝，具体的焊接工艺参数见表2；焊接时采用小电流，以降低焊接线能量；双金属复合管的焊接在根焊时，属于同类别不锈钢焊接，其焊接技术非常成熟，针对Ф89×（4+2）这种双金属复合管的衬管材质为00Cr17Ni14Mo2，我们选择的根焊焊丝型号为AWS A5.9 ER316L TGS-316L Ф2.0mm，采用氩弧焊；在根焊结束后，衬管部分同类别钢材的焊接已经完成，开始进行填充、盖面，此时所遇到的问题是如何解决基材与衬管异种钢的焊接结合问题；填充焊我们选择GB/T983 E309-15 CHS307 Ф2.5mm作为填充焊条，该焊条具有优良的抗裂性及抗氧化性能，可以有效的解决焊缝强度、塑性和韧性不足、合金元素被烧损、稀释及渗碳等问题；采用该焊条进行焊接，还可以为下一步用E5015进行填充盖面提供良好的焊接界面，可以很好的与E5015焊条进行熔合，极大地提高劳动效率和节约施工成本。
内外环氧复合钢管双金属焊接技术
内外环氧复合钢管双金属焊接技术摘要：本文对内外环氧复合钢管双金属焊接技术进行了阐述。
该技术是指在钢管两头采用特种焊接预制技术，使碳钢和不锈钢有效的结合在一起（见图1），避免了钢管在焊接施工时对内外环氧层的破坏，是目前内外环氧复合钢管焊接连接的最佳连接方案。
关键词：内外环氧复合钢管双金属焊接1前言内外环氧复合钢管，是近年来新兴的管道施工管材，它既具有钢管的高机械强度、耐压、耐热的优点，又具有抗腐蚀、不结垢等优势，不存在老化、脆化等问题，且水阻力小、美观、性价比高，是大型输水工程的首选。
内外环氧复合钢管的连接方式有很多，可采用直接对焊，也可采用法兰、沟槽连接，但是采用这些连接方式，都或多或少的存在憋端。
直接对焊，由于焊接温度高，会对环氧涂层造成破坏，内壁涂层修复困难，影响其抗腐蚀性能；法兰、沟槽连接的管道，在温差变化较大时或工作一段时间后，都会导致法兰、沟槽连接松动，导致流体泄漏。
而内外环氧复合钢管的双金属焊接技术，作为一种新的连接方式，很好的解决了上述问题。
内外环氧复合钢管采用双金属焊接可以减少管道与管道之间的连接件，直接采用双金属焊接对焊连接即可，省时省力、方便快捷。
且双金属焊接连接不会破坏内外壁涂层，对卫生、环保有要求的管道，可以保证管道的性能不会破坏或降低。
1外环氧涂层 2内环氧涂层 3不锈钢短头 4碳钢管（基管）图1内外环氧复合钢管端口示意图2内外环氧复合钢管双金属焊接技术简介2.1技术原理内外环氧复合钢管采用双金属焊接连接（见图2），其原理是在环氧涂塑之前，基管端口内壁衬上宽度为50~100mm长的不锈钢短头，管道焊接时以氩弧焊打底，电焊盖面的管道连接技术。
该技术在基管端口处采用不锈钢衬板，利用不锈钢的耐腐蚀性和焊接的洁净性，解决内外环氧复合钢管焊接后无法进行焊口处内防腐问题。
图2 内外环氧复合钢管双金属焊接剖面图2.2适用范围内外环氧复合钢管具有优秀的耐化学腐蚀，解决了因输水，埋地和酸、碱、盐等对金属管道的腐蚀，大大提高了管道的使用寿命，同时，其综合维修费用仅为使用普通镀锌钢管的1/6。
双金属复合管复合工艺
双金属复合管复合工艺一、引言双金属复合管是一种由两种不同材料构成的管道，广泛应用于石油、化工、核能等领域。
为了使双金属复合管达到更好的性能，需要采用复合工艺来制造。
本文将深入探讨双金属复合管的复合工艺，并详细介绍其特点、应用以及制造过程中的关键技术。
二、特点和应用2.1 特点双金属复合管由内外两层不同材料组成，具有以下特点： 1. 内层材料耐腐蚀性能好，能够抵御酸、碱等腐蚀介质的侵蚀； 2. 外层材料具有高强度和耐磨性，能够承受高压和高温环境下的工作条件； 3. 内外层材料之间通过复合工艺牢固结合，不易剥离； 4. 可根据不同应用需求选择不同材料组合，满足特定工作环境的要求。
2.2 应用领域双金属复合管广泛应用于以下领域： 1. 石油工业：用于石油开采、运输、储存等环节，承受高压和腐蚀性介质的作用； 2. 化工工业：用于化工生产过程中的管道输送，能够抵抗腐蚀性介质的侵蚀； 3. 核能工业：用于核能设施中的冷却系统、热交换器等部件，承受高温和高压的工作条件。
三、制造过程3.1 材料准备制造双金属复合管的第一步是准备好两种不同材料。
根据具体应用要求，内层材料可以选择高耐腐蚀性的不锈钢，外层材料可以选择高强度的碳钢。
这两种材料需要先进行加工和预制，以满足后续的复合工艺需求。
3.2 复合工艺双金属复合管的复合工艺一般包括以下几个步骤： 1. 清洁处理：将内外层材料进行表面清洁处理，以去除油污和氧化物等杂质，保证复合牢固性。
2. 巨型焊接：采用巨型焊接设备，将内层材料与外层材料进行焊接，形成初始复合管。
3. 冷拔工艺：将初始复合管进行冷拔加工，通过拉伸和压缩等力学变形，使复合管形成完整且均匀的形态。
4. 热轧工艺：对冷拔加工后的复合管进行热轧处理，以进一步提高其机械性能和表面质量。
5. 热处理：将热轧后的复合管进行热处理，消除内应力，提高材料的结构和性能。
3.3 表面处理和测试制造完成的双金属复合管需要进行表面处理，以防止腐蚀和氧化。
Inconel625／X65复合管焊接工艺及接头性能研究
施 工特 点完 全 不 同于 陆 地 ， 单 位 时 间 作 业 成 本 远 高 其 于陆地 施工 ， 且 环境 条 件 更 加 恶 劣 。为保 障崖 城 ｌ 而 ３
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双金属复合管焊接工艺研究与应用
双金属复合管焊接工艺研究与应用王新【摘要】In order to improve welding qualified rate and working efficiency of double metal composite pipe with 20#Carbon steel base tube and 316Lstainless steel inner liner,the paper introduces the study on the welding process parameters,welding procedure qualification which is applied on project after approved.The result of appliction proves that the welding procedure is simple and effective,which welding qualified rate is improved from 70% before to over 90% and ensures the smooth commissioning of the project.%为了提高20#碳钢基管+316L不锈钢内衬管双金属复合管的焊接一次合格率以及生产效率,研究了该材质的焊接工艺参数,并采用该参数进行焊接工艺试验,评定合格后进行了工程应用.结果表明,该工艺焊接工序步骤简单,焊接一次合格率由不到70%提高至90%以上,提高了工程焊接效率,确保了工程顺利投产.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2011(041)007【总页数】3页(P71-73)【关键词】20#碳钢基管;316L不锈钢内衬管;双金属复合管;焊接工艺研究【作者】王新【作者单位】石油天然气克拉玛依工程质量监督站,新疆克拉玛依834000【正文语种】中文【中图分类】TG457.6七中区克下组油藏复合驱工业化试验地面建设工程是中石油股份公司2007年的重大开发试验项目，也是新疆克拉玛依油田迄今为止规模最大的化学驱现场试验项目，试验成功后预计可提高克拉玛依油田老区油藏最终采收率16%。
双金属复合管复合工艺
双金属复合管复合工艺
双金属复合管是由两种不同材料制成的管道，其中内层材料具有良好的耐腐蚀性能，而外层材料则具有较高的机械强度。
双金属复合管的复合工艺包括两种常用方法：爆炸轧制和轧制焊接。
爆炸轧制是指将两种材料的板材先用爆炸板焊的方法焊在一起，然后用轧机进行轧制成管。
轧制焊接则是指直接将两种材料的板材经高温处理后通过轧制焊接的方法进行复合。
双金属复合管的优点在于其内层材料能够有效地抵抗各种腐蚀介质，从而保证管道的使用寿命；而外层材料则能够承受较高的力量，保护内层材料。
此外，双金属复合管还具有重量轻、外观美观等优点，适用于化工、炼油、电力等领域的管道工程。
然而，双金属复合管的制造工艺相对较复杂，需要严格的材料选择和严密的工艺控制，以确保其质量和使用寿命。
另外，在使用过程中也需要认真维护，定期检查管道的运行情况，以确保其正常运行。
总体来说，双金属复合管作为一种高质量、高耐腐蚀性的管道产品，在工程建设中有着广泛的应用前景。
而随着工艺技术的不断提高和管
道材料的不断创新，双金属复合管的制造和应用也将得到更进一步的推广和应用。
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１ 双 金属 复 合 管 的 － 能特 点 陛
双 金属 复合 管 是一 种新 型耐 磨管 道 ， 钢管 外 层 采 用 ２ 撑普 通钢管 ， 过离心成 型工艺 形成 ３ ６ ０ 通 １Ｌ不 锈 钢高 铬 内衬复合 而 成 。 该管 道 与传统 的耐磨 合 金
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化学 驱现 场试 验项 目， 验成 功 后预 计 可提 高 克拉 试 玛 依油 田老 区油 藏 最终 采 收 率 １ ％。 ６ 在该 工 程 中 ，
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采用 了大量 各种规 格的双金 属复合 管（０ 碳钢 基管 ２≠ ｝
和 ３６ １ Ｌ不锈 钢 内衬 管组 成） 该 管材 属 于新 一代 设 。 计产品， 在新疆 油 田地面建设 工程 中未 曾使 用 ， 焊接 工艺 尚不成 熟 ， 于摸 索 阶段 。 ０ ０年 ３月 ， 过对 处 ２１ 经
第 ４ｌ卷 第 ７期 ２ １ ０ １年 ７月
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双 金 属 复 合 管焊 接 艺研 究 与应 用
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能较 全不锈 钢有所提 高和完 善 ， 可取代全 不锈钢 管 ， 从 而大 大降低 产 品 的生 产成 本 。
力学 性 能试 验 ， 接头 的各项 性 能 指标 均 符 合 《 制 钢 管道焊 接及 验收 》 Ｙ １３ ２ ０ Ｓ ０ － ０ ６的要求 。 ０ ０年 ６ ２１ 月， 该工 艺在 七 中区 克下 组油 藏 复合 驱 工业 化试 验
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地 面建设 工 程 中取 得 了满 意 的效果 。
收 稿 日期 ：０ ｌＯ — ６ ２ １— ｌ ｏ
２ 焊 接 工 艺 评 定
２１ 评 定 依 据 ．
通 过 破 坏 性 力 学试 验（ 槽 锤 断 试 验 、 曲试 刻 弯
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（） 用 内衬 同外 层钢 管结 合 紧密 ， 用 特殊 工 ２使 采 艺， 复合 层之 间形 成熔 接 ， 证运 行 的可靠性 。 保
（） 承受 较大 的压力 ， 项机 械性 能及 工 艺性 ３能 各
七 中 区克 下 组 油藏 复 合 驱 工业 化 试 验 地 面建 设 工
程 所 用双金 属 复合 管 管材 的试 焊 、 缝无 损 检测 和 焊
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