双金属复合管焊接技术

　    双金属复合管以其低廉的价格、较高承压能力和优异的耐腐蚀性能，已经逐渐得到我国油气田领域认可，累计应用近2000km。用户涵盖了中石油、中石化及中海油多家油田单位，应用领域已经从陆地石油、天然气管线发展到海底管线，从注水管线扩展到H2S/CO2集输管网，产品规格也从中小直径逐步向大直径方向发展。
　　双金属复合管结构的特殊性及对其力学性能和耐腐蚀性能的双重要求，使得其焊接性能不能像普通管道那样在现场施工，双金属复合管的焊接往往存在多层焊，焊接接头结构复杂，因此，焊接问题一直是困扰复合管大规模应用的一道难题。中石油集团石油管工程技术研究院技术人员围绕双金属复合管端面处理、对接焊接以及相应焊接工艺评定环节，通过对现有焊接工艺的评定分析，为双金属复合管焊接工作提供进一步发展建议。
　　目前油气田应用的双金属复合管主要为机械结合类型的产品，这类复合管端部并非融合为一体，直接焊接难度较大，而且不利于无损检测，因此需要对端部进行层间密封焊接，然后才可进行管间对接焊接。当前应用较多的端面处理方式包括封焊和堆焊两种，尚需进一步开发和完善复合管端面处理技术，开发经济高效的端面处理工艺。
　　双金属复合管焊接工艺有两种：一种是整个焊缝采用合金焊丝，可用于不锈钢和镍基合金的焊接；另一种工艺需采用过渡焊方法，即不锈钢层焊接采用不锈钢焊丝，外碳钢层采用碳钢焊丝，过渡层采用高合金焊丝或纯铁焊丝。
　　采用合金焊丝，焊接过程中只需采用一种焊接工艺，焊缝质量容易保证。在焊材选择上，E309焊材能够焊接X52～X56钢，焊材E309Mo可以匹配X60～X65钢的强度，而X65～X70钢则要用到Inconel625焊材。但由于经济性制约，这种工艺对薄壁小直径的双金属复合管对接焊比较合适。而对厚壁大直径的双金属复合管道，焊缝宜采用过渡焊方法，焊接过程需采用多种焊材。
　　通过对双金属复合管端面处理工艺和对接焊接工艺分析，得出如下结论：
　　（1）端部封焊经济，但不易焊接；而堆焊工艺相当容易焊接，但经济性不足。
　　（2）对于薄壁小直径双金属复合管的焊接，宜采用合金焊丝工艺，焊接质量容易保证；对于厚壁大直径双金属复合管，对接焊接工艺宜采用过渡焊方法。
　　（3）现有标准只是对双金属复合管封焊工艺上有明确评定方法，对于堆焊工艺及对接焊接工艺评定还缺乏针对性评定措施。