镍铁合金复合管气体保护焊工艺研究

胡 伟 高永杰

中国石油天然气第七建设公司 山东胶州 266300

随着全球能源开采领域向海洋深处或高含H2S CO2 CL-等强腐蚀介质油气田延伸，应用双金属复合管可有效解决单一金属材料的工程腐蚀问题，发挥其在苛刻腐蚀介质环境下的“安全、经济”优势，如我国海洋油气工程、新疆牙哈气田工程、迪那气田工程及四川达州普光气田工程近年均开始应用镍合金复合管。双金属复合管将在日益成熟的工程材料研发技术下广泛推广。研究镍合金复合管气体保护焊技术，对提高焊接自动化水平和施工生产效率具有积极意义。

1 材料焊接性

试验用镍铁合金复合管（L360QS+ N08825）规格为273 mm×(7.1+3)mm，基层L360QS 钢属低微合金调质抗酸钢，具有高强度、高韧性、抗脆断及抗低浓度H2S 腐蚀的能力；内复3mm 厚N08825 合金层采用离心铸造和挤压工艺成型，具有优于一般不锈钢的高温抗氧化性能和抗腐蚀性能，主要功能是隔离腐蚀介质对管道的破坏，设计安全服役期内保证管道功能的完好性。L360QS+ N08825 冶金复合管理论化学成分见表1，力学性能见表2。

基层L360QS 材料温度敏感性强，焊接易产生延迟裂纹，焊前预热、层间温控、消氢热处理和消应力热处理工艺要求严格。N08825 属Ni- Fe- Cr 系耐蚀合金，室温组织为奥氏体，材料20～100℃线胀系数接近于奥氏体不锈钢，约是碳钢的1.2 倍，导热性较钢材差（导热率约为碳钢的1/ 4、不锈钢的1/ 2）。因为复合管管径及构造特殊性的限制，普遍采用单面焊双面成型的施焊工艺，依次完成耐蚀层、过渡层和基层的焊缝金属填充。……