利用高頻電阻焊法生產(chǎn)雙金屬冶金復合管工藝及復合管的制作方法
【專利摘要】一種利用高頻電阻焊法生產(chǎn)雙金屬冶金復合管工藝及復合管，工藝包括：第一步，形成耐蝕合金襯層在內(nèi)、基管在外的冶金復合鋼管；第二步，形成襯層處焊縫溝槽；第三步，形成冶金復合管；第四步，形成補焊焊縫，實現(xiàn)內(nèi)襯耐蝕合金層的連續(xù)性。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝兼顧了熱軋冶金復合和電阻焊的優(yōu)點，熱軋冶金復合基層與襯層之間通過熱軋的方法實現(xiàn)冶金結(jié)合，具有較高的結(jié)合強度，避免了異金屬焊接導致合金元素稀釋對襯層耐蝕性的影響，由于基管和襯管間為冶金結(jié)合，管端不必進行環(huán)向堆焊或封焊即可用于施工現(xiàn)場的環(huán)焊縫焊接。本生產(chǎn)工藝簡便、易行、質(zhì)量可靠，基管和襯層間無需過渡焊材，可以節(jié)約焊材和施焊時間，生產(chǎn)效率較高。
【專利說明】利用高頻電阻焊法生產(chǎn)雙金屬冶金復合管工藝及復合管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼管制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種利用高頻電阻焊法生產(chǎn)雙金屬冶
金復合管工藝及復合管。
【背景技術(shù)】
[0002]利用傳統(tǒng)的碳鋼或低合金鋼管線輸送腐蝕性介質(zhì)時，腐蝕性介質(zhì)會造成碳鋼或低合金管材的嚴重腐蝕，選擇合適的不銹鋼等耐蝕合金材料能抵抗介質(zhì)的腐蝕，是延長管線壽命常用的方法。但若采用純耐蝕合金管材，其材料成本昂貴，且耐蝕合金材料的強度和韌性往往較低，需要更厚的壁厚來滿足設計強度的要求，給管線建設帶來了難以承受的成本壓力。這種情況下選用內(nèi)襯耐蝕合金的雙金屬復合管不啻為一個合理的選擇，雙金屬復合管的耐蝕合金襯層減緩了腐蝕介質(zhì)對管材的侵蝕，而其基管材料多為碳鋼或低合金管線鋼，為鋼管提供了足夠的強度和韌性，雙金屬復合管兼顧了耐蝕合金的耐蝕性和管線鋼的強韌性，且具有價格低廉的優(yōu)點，在保證使用效果的前提下，可極大地降低材料成本。
[0003]目前使用的雙金屬復合管包括冶金復合管和機械復合管兩種形式，其中冶金復合管主要采用堆焊或離心澆鑄等方法在基管內(nèi)表面形成一層耐蝕合金層，其成本較高、內(nèi)襯合金的質(zhì)量控制難度較大，且復合管內(nèi)表面往往需要機械加工才能達到規(guī)定的表面質(zhì)量和幾何尺寸，生產(chǎn)效率低。機械復合管則多采用水壓法、爆炸法或旋壓法等手段使耐蝕合金襯管和基管間形成過盈配合，從而達到機械復合的效果，這種方法具有成本較低、原材料容易獲得的優(yōu)點，但由于基管與襯管間為機械結(jié)合，結(jié)合強度較低，容易造成基、襯管間的滑脫及在后續(xù)的涂敷和使用過程中襯管的鼓包(塌陷)，影響其使用的可靠性，此外，機械復合管往往需要對其管端進行堆焊和封焊，以便于在后續(xù)施工中鋼管的對焊和檢驗。
[0004]高頻電阻焊(HFW)管具有尺寸精度高、價格低，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。相對于無縫鋼管高頻電阻焊管具有較好的外觀質(zhì)量和價格上的優(yōu)勢，與同規(guī)格的埋弧焊管相比，高頻電阻焊管生產(chǎn)速度快，外毛刺經(jīng)刮平后與臨近母材平齊，不存在焊縫部位的防腐層局部減薄現(xiàn)象，因而，近年來HFW焊管在油套管和輸送管領(lǐng)域有較多的應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于設計一種新型的利用高頻電阻焊法生產(chǎn)雙金屬冶金復合管工藝及復合管，解決上述問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種利用高頻電阻焊法生產(chǎn)雙金屬冶金復合管工藝，包括步驟如下:
[0008]第一步，熱軋冶金復合板或板卷經(jīng)銑邊、成型和HFW焊接后形成耐蝕合金襯層在內(nèi)、基管在外的冶金復合鋼管；
[0009]第二步，利用刮刀刮除基管外毛刺，使所述HFW焊接后形成焊縫與鄰近母材平齊，同時刮除襯層內(nèi)毛刺至基管和襯層界面處，形成襯層處焊縫溝槽；
[0010]第三步，刮除內(nèi)、外毛刺后的復合管經(jīng)中頻熱處理和飛鋸工序，形成冶金復合管；[0011]第四步，對所述襯層焊縫溝槽進行補焊，形成補焊焊縫，實現(xiàn)內(nèi)襯耐蝕合金層的連續(xù)性。
[0012]第四步中，利用冷金屬過渡焊、埋弧焊或電渣焊焊接手段對所述襯層焊縫溝槽進行補焊，形成補焊焊縫，實現(xiàn)內(nèi)襯耐蝕合金層的連續(xù)性。
[0013]一種根據(jù)上述工藝生產(chǎn)的雙金屬冶金復合管，在所述HFW焊接后形成的焊縫處，刮除了基管外毛刺并使與鄰近母材平齊；襯層內(nèi)毛刺刮除至基管和襯層界面處，形成襯層處焊縫溝槽；所述襯層焊縫溝槽設有補焊形成補焊焊縫，所述補焊焊縫實現(xiàn)內(nèi)襯耐蝕合金層的連續(xù)性。
[0014]HFW 為高頻電阻焊，英文為:high frequency welding。
[0015]本發(fā)明專利屬于鋼管制造領(lǐng)域，特別涉及用于輸送腐蝕性介質(zhì)的冶金復合管高頻電阻焊(HFW)生產(chǎn)方法。
[0016]本發(fā)明專利的目的在于提供一種利用高頻電阻焊法生產(chǎn)雙金屬冶金復合管的生產(chǎn)工藝方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明專利的技術(shù)方案如下:
[0017]雙金屬復合管的原材料選用熱軋冶金復合板或板卷，其基層為碳鋼或低合金管線鋼，主要提供復合管所需的強度和韌性，確保復合管的承壓能力；襯層為不銹鋼或Ni基、Cr基合金，主要提供復合管的耐腐蝕性。通過高頻電阻焊(HFW)的方式，將復合板或板卷焊接成碳鋼或低合金鋼在外、耐蝕合金襯層在內(nèi)的冶金復合管。焊接后將外焊道的毛刺刮除至與鄰近母材齊平，內(nèi)焊道毛刺(主要為襯層形成的毛刺)及部分襯層刮除，隨后采用與內(nèi)襯耐蝕合金匹配的焊材，通過冷金屬過渡焊(CMT)、埋弧焊(SAW)或電渣焊(ESW)等手段對內(nèi)襯層進行堆焊修補，保證內(nèi)襯層幾何形狀及性能的完整性。
[0018]本發(fā)明公開了一種利用高頻電阻焊(HFW)法生產(chǎn)冶金復合管的方法，屬于鋼管制造領(lǐng)域。該方法以熱軋冶金復合板或板卷為原料，復合板或板卷經(jīng)銑邊、成型、HFW焊接后形成耐蝕合金襯層在內(nèi)、基管在外的冶金復合鋼管。利用刮刀刮除基管外毛刺，使其與鄰近母材平齊，同時刮除襯層內(nèi)毛刺至基管和襯層界面處，形成襯層補焊溝槽；復合管經(jīng)中頻熱處理及飛鋸等工序，形成定尺冶金復合管。然后選用合適的焊材，利用CMT、SAW或ESW等焊接手段對襯層溝槽進行補焊，從而實現(xiàn)內(nèi)襯耐蝕合金層的連續(xù)性。利用該方法生產(chǎn)的復合管，管端不必進行環(huán)向堆焊或封焊即可用于施工現(xiàn)場的焊接。具有生產(chǎn)工藝簡便、易行、質(zhì)量可靠，生產(chǎn)效率高的優(yōu)點。
[0019]本發(fā)明的有益效果可以總結(jié)如下:
[0020]本發(fā)明的生產(chǎn)工藝兼顧了熱軋冶金復合和電阻焊的優(yōu)點，熱軋冶金復合基層與襯層之間通過熱軋的方法實現(xiàn)冶金結(jié)合，具有較高的結(jié)合強度，基管采用高頻電阻焊(HFW)的方法，無需填充金屬即可實現(xiàn)基管坡口處金屬間的焊接，而襯層則通過CMT、SAW或ESW等焊接手段實現(xiàn)了耐蝕合金之間的焊接，由于襯層一般較薄，通常一道焊接即可完成，基管和襯管間僅在襯管焊縫下的基管-襯管交界面處通過焊接過渡，避免了異金屬焊接導致合金元素稀釋對襯層耐蝕性的影響，由于基管和襯管間為冶金結(jié)合，管端不必進行環(huán)向堆焊或封焊即可用于施工現(xiàn)場的環(huán)焊縫焊接。本生產(chǎn)工藝簡便、易行、質(zhì)量可靠，基管和襯層間無需過渡焊材,可以節(jié)約焊材和施焊時間，生產(chǎn)效率較高。
【專利附圖】

【附圖說明】[0021]圖1為高頻電阻焊后，內(nèi)、外毛刺未刮除時的復合管焊縫形貌；
[0022]圖2為刮除內(nèi)、外毛刺后的復合管焊縫形貌；
[0023]圖3為內(nèi)焊縫補焊后的形貌。
[0024]圖中:1為耐蝕合金襯層，2為冶金復合管基管，3為耐蝕合金襯層經(jīng)高頻電阻焊后形成的內(nèi)毛刺，4為基管經(jīng)高頻電阻焊后形成的外毛刺，5為內(nèi)毛刺刮除后形成的溝槽，6為耐蝕合金襯層補焊后的焊縫。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]如圖1至3所示的一種利用高頻電阻焊法生產(chǎn)雙金屬冶金復合管工藝，包括步驟如下:
[0027]第一步，熱軋冶金復合板或板卷經(jīng)銑邊、成型和HFW焊接后形成耐蝕合金襯層在內(nèi)、基管在外的冶金復合鋼管；
[0028]第二步，利用刮刀刮除基管外毛刺，使所述HFW焊接后形成焊縫與鄰近母材平齊，同時刮除襯層內(nèi)毛刺至基管和襯層界面處，形成襯層處焊縫溝槽；
[0029]第三步，刮除內(nèi)、外毛刺后的復合管經(jīng)中頻熱處理和飛鋸工序，形成冶金復合管；
[0030]第四步，對所述襯層焊縫溝槽進行補焊，形成補焊焊縫，實現(xiàn)內(nèi)襯耐蝕合金層的連續(xù)性。
[0031]在更加優(yōu)選的實施例中，第四步中，利用冷金屬過渡焊、埋弧焊或電渣焊焊接手段對所述襯層焊縫溝槽進行補焊，形成補焊焊縫，實現(xiàn)內(nèi)襯耐蝕合金層的連續(xù)性。
[0032]一種根據(jù)上述工藝生產(chǎn)的雙金屬冶金復合管，在所述HFW焊接后形成的焊縫處，刮除了基管外毛刺并使與鄰近母材平齊；襯層內(nèi)毛刺刮除至基管和襯層界面處，形成襯層處焊縫溝槽；所述襯層焊縫溝槽設有補焊形成補焊焊縫，所述補焊焊縫實現(xiàn)內(nèi)襯耐蝕合金層的連續(xù)性。
[0033]在某個優(yōu)選的實施例中，熱軋冶金復合板或板卷經(jīng)銑邊、成型、HFff焊接后形成耐蝕合金襯層I在內(nèi)、基管2在外的冶金復合鋼管(圖1);利用刮刀刮除基管外毛刺4，使該處焊縫與鄰近母材平齊，同時刮除襯層內(nèi)毛刺3至基管和襯層界面處，形成襯層處焊縫溝槽5(圖2);刮除內(nèi)、外毛刺后的復合管經(jīng)中頻熱處理及飛鋸等工序，形成一定定尺長度的冶金復合管；然后選用合適的焊材，利用冷金屬過渡焊(CMT)、埋弧焊(SAW)或電渣焊(ESW)等焊接手段對襯層焊縫溝槽5進行補焊，形成補焊焊縫6，從而實現(xiàn)內(nèi)襯耐蝕合金層的連續(xù)性(圖3)。
[0034]以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細的描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應該明白，本發(fā)明并不局限于以上所述實施例，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用高頻電阻焊法生產(chǎn)雙金屬冶金復合管工藝，其特征在于，包括步驟如下: 第一步，熱軋冶金復合板或板卷經(jīng)銑邊、成型和HFW焊接后形成耐蝕合金襯層在內(nèi)、基管在外的冶金復合鋼管； 第二步，利用刮刀刮除基管外毛刺，使所述HFW焊接后形成焊縫與鄰近母材平齊，同時刮除襯層內(nèi)毛刺至基管和襯層界面處，形成襯層處焊縫溝槽； 第三步，刮除內(nèi)、外毛刺后的復合管經(jīng)中頻熱處理和飛鋸工序，形成冶金復合管； 第四步，對所述襯層焊縫溝槽進行補焊，形成補焊焊縫，實現(xiàn)內(nèi)襯耐蝕合金層的連續(xù)性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高頻電阻焊法生產(chǎn)雙金屬冶金復合管工藝，其特征在于:第四步中，利用冷金屬過渡焊、埋弧焊或電渣焊焊接手段對所述襯層焊縫溝槽進行補焊，形成補焊焊縫，實現(xiàn)內(nèi)襯耐蝕合金層的連續(xù)性。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述工藝生產(chǎn)的雙金屬冶金復合管，其特征在于:在所述HFW焊接后形成的焊縫處，刮除了基管外毛刺并使與鄰近母材平齊；襯層內(nèi)毛刺刮除至基管和襯層界面處，形成襯層處焊縫溝槽；所述襯層焊縫溝槽設有補焊形成補焊焊縫，所述補焊焊縫實現(xiàn)內(nèi)襯耐蝕合金層的連續(xù)性。
【文檔編號】B32B15/01GK103978299SQ201410238679
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】聶向暉, 楊連河, 彭澤飛, 李記科, 王高峰, 吳金輝 申請人:北京隆盛泰科石油管科技有限公司, 中海石油金洲管道有限公司