機械式雙金屬復(fù)合管焊接質(zhì)量控制

趙燁菊

摘 要：本文對于采用封焊方式的機械式雙金屬復(fù)合管焊接質(zhì)量的控制進(jìn)行探討。主要在于管在制作、封焊以及施工過程中的質(zhì)量控制。提出使用管端堆焊的方式來避免機械式復(fù)合管的爆接現(xiàn)象的出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：機械式復(fù)合管；封焊；質(zhì)量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.024

1 機械式復(fù)合管的生產(chǎn)工藝

機械式復(fù)合管的制作原理具體來講就是在外力的作用下來促進(jìn)內(nèi)襯管以及外層進(jìn)行緊密的貼合，具體的制作生產(chǎn)流程（見圖1）。按照外力大小的差異生產(chǎn)工藝基本可以分為以下三種：機械擠壓成型工藝、靜水壓工藝以及水下爆燃成型工藝等。

其中水下爆燃成型工藝以及靜水壓工藝都是以水為媒介進(jìn)行的，因為一方面水或者雜質(zhì)進(jìn)入到兩層之間就會嚴(yán)重影響封焊的質(zhì)量，出現(xiàn)氣孔或者裂紋等問題；另一方面，因為水汽的存在，如溫度過高，就會使內(nèi)襯層以及外層的壓力過大造成管道內(nèi)壁出現(xiàn)凸起問題，一旦出現(xiàn)凸起說明環(huán)焊縫位置具有較大的壓力，封焊位置很容易出現(xiàn)裂紋問題。

機械擠壓成型工藝會受到機械力以及管橢圓度的影響，內(nèi)襯層所受到的力一般不均勻，對于貼合質(zhì)量也會產(chǎn)生影響，管端局部位置的間隙影響封焊質(zhì)量。

2 機械式復(fù)合管焊接質(zhì)量控制

按照機械式復(fù)合管的實際焊接特征來看，因為機械式復(fù)合管的內(nèi)襯層以及外層金屬之間的物化性能存在很大的差異、錯邊和內(nèi)外層金屬之間的間隙，很容易造成氣孔、裂紋、未熔合等焊接缺陷。因此在進(jìn)行機械式復(fù)合管的焊接工作時，需要從管道材料生產(chǎn)的源頭來對質(zhì)量進(jìn)行控制，這樣才能保障其焊接的質(zhì)量。

2.1 管材生產(chǎn)過程控制

（1）控制內(nèi)襯層以及外層的金屬之間的貼合，使其緊密的貼合。一方面要求管道生產(chǎn)廠商在生產(chǎn)的過程中保障內(nèi)外層金屬之間的彈塑性變形的能力，對于外力進(jìn)行有效的控制，幫助外層產(chǎn)生彈性變形，內(nèi)襯層產(chǎn)生塑性或者是彈塑性變形，對于內(nèi)外層金屬之間的貼合率進(jìn)行控制。另一方面，還能夠防止內(nèi)外層之間出現(xiàn)過大的間隙使得焊接產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性陰影以及未熔合的問題。

（2）在生產(chǎn)的過程中，需要防止水或者是雜質(zhì)進(jìn)入到內(nèi)外層金屬之間，尤其是使用水壓以及水下爆燃技術(shù)來成型的復(fù)合管，若水以及雜質(zhì)進(jìn)入內(nèi)外層金屬之間就會對后續(xù)的焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響，易出現(xiàn)氣孔以及裂紋等問題，嚴(yán)重的還會使得焊接成形困難。而對于機械方法來成型的復(fù)合管，需要保障內(nèi)襯層金屬不受到污染，防治由于機械作用而產(chǎn)生的損傷以及劃傷，使得腐蝕性的介質(zhì)進(jìn)入其內(nèi)造成腐蝕性的破壞。

（3）對于管端橢圓度進(jìn)行控制，要保障其錯邊量不大于內(nèi)襯層金屬厚度的二分之一，從而保障根焊質(zhì)量以及實際的使用性能。

2.2 焊接工藝控制

（1）封焊。封焊作為機械焊接技術(shù)中非常重要的一個階段，類似角焊縫的焊接。封焊就是將內(nèi)襯層以及外層金屬進(jìn)行固定，防止直接焊接的過程中由于膨脹系數(shù)的不同造成內(nèi)外層金屬之間的滑動，最終使得焊接出現(xiàn)問題。

封焊需要使用特殊的坡口型式，內(nèi)襯層金屬一般需要凸出一部分，而外層金屬一般使用的常規(guī)的V型坡口型式。

由于封焊的材料不僅僅包括耐腐蝕性合金內(nèi)層，還包括合金鋼以及碳鋼外層，屬于異種焊接的范疇，所以對于焊接材料的選擇方面需要按照異種鋼原則來進(jìn)行，另一方面也需要保障根焊熔敷金屬的實際成分，保障其焊縫的性能。

封焊焊接需要遵循工藝的相關(guān)規(guī)定，需要對于線能量和碳鋼部分的熔合比進(jìn)行控制，防止出現(xiàn)過量的脆硬部分。假如封焊質(zhì)量沒有得到良好的控制，在溫差大的環(huán)境中或者是受到過大的外力時，封焊根部就是刃口結(jié)構(gòu)，實際應(yīng)力相對比較集中，就很容造成裂紋現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（2）焊接工序。對于封焊的特殊工藝進(jìn)行控制，不僅需要根據(jù)耐蝕合金的相關(guān)要求，復(fù)合管的焊接工序見圖2。

在焊接的過程中，不僅僅需要對于管端封焊進(jìn)行控制，在根焊結(jié)束之后，還需要再實行一層過渡層的焊接，對于過渡層的要求就是材料保障與封焊材料一樣，幫助有效的連接封焊的焊縫以及根焊的實際性能。

（3）施工過程控制。因為機械式復(fù)合管的焊接在封焊的根部有刃口結(jié)構(gòu)的存在，實際應(yīng)力相對比較集中，很容易造成裂紋。所以，在實際施工的過程中需要控制管道材料的受力，防止過大的拉伸以及彎曲應(yīng)力。

3 結(jié)束語

綜上所述，對于機械式雙金屬復(fù)合管的焊接質(zhì)量的控制是一項系統(tǒng)工程，首先需要從源頭進(jìn)行入手，其次針對管道制作環(huán)節(jié)開始控制，最后通過后續(xù)的焊接技術(shù)來對焊接質(zhì)量進(jìn)行控制。但是在后續(xù)的焊接控制過程中，封焊質(zhì)量控制作為關(guān)鍵以及重點，需要嚴(yán)格的根據(jù)技術(shù)的相關(guān)要求以及規(guī)范來進(jìn)行焊接工作的開展，只有這樣才能夠保障其質(zhì)量以及復(fù)合管的安全使用。

參考文獻(xiàn)：

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