一种化工复合钢管焊接工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种化工复合钢管焊接工艺，步骤如下：预处理钢管、钢管焊接处清洗、焊接和焊接后稳定化处理，本发明先在钢管本体端部焊接一小段不锈钢管，再将塑料管紧贴于所述钢管本体的内壁，两段化工复合钢管焊接时，先将各自钢管本体端部的内层塑料去掉一小段，露出不锈钢管，按不锈钢管的焊接工艺进行焊接，在焊接过程中，采取减少热传递措施，保证与焊接部位有一定距离的内层塑料管不会因过热而被破坏。由于接头处为不锈钢材质，不需要再做防腐处理，本发明结构简单，操作方便，使得化工复合钢管的连接十分方便，而且能够有效防止钢管在焊接时变形，提高工作效率。
【专利说明】一种化工复合钢管焊接工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于金属焊接的方法，特别是涉及一种化工复合钢管焊接工艺。
【背景技术】
[0002]常见的化工复合钢管是以钢管内衬塑料管而成，内衬塑料管的目的是防止管材内壁的电化学腐蚀和结垢，从而延长使用寿命，同时避免管材对管内流体污染。但是，普通化工复合钢管存在严重的问题:内衬塑料管的连接十分不方便，使用焊接会造成内衬塑料管因高温而被破坏，从而失去内衬塑料层的保护作用，影响管材质量。
【发明内容】
[0003]本发明针对上述不足，公开了一种化工复合钢管焊接工艺，其步骤如下:
[0004]I)预处理钢管
[0005]本工艺所用钢管包括钢管本体、内衬管和不锈钢管。所述钢管本体为普通碳钢管；所述内衬管为塑料管，紧贴于所述钢管本体的内壁；所述不锈钢管设置在所述钢管本体的焊接处。
[0006]2)钢管焊接处清洗
[0007](I)用高压水冲洗待焊接的复合钢管焊接处；
[0008](2)按下列重量份配成清洗液:烷基芳基硫酸钠:2?4份、三聚磷酸钠:1?2份、甘氨酸:3?4.5份、无水硫酸钠:0.5?I份、聚乙二醇辛基苯基醚:0.01?2份、无水碳酸氢钠:0.05?0.8份、乙二胺四醋酸二钠:0.5?I份、纯净水:50份；
[0009](3)将经过步骤2处理过的待焊接复合钢管工件放入所述清洗液中浸泡15?20分钟，并用水砂纸打磨所述复合钢管焊接处，打磨过程在清洗溶液中进行，直到所述复合钢管焊接处出现金属光泽；
[0010](4)将经过高压冲洗后的所述待焊接的复合钢管焊接处放置在激光窗口正下方，然后发射激光束，使激光束聚焦于距所述复合钢管焊接处表面垂直距离为1.5mm位置处，使激光直接作用于所述复合钢管焊接处的表面颗粒，使所述颗粒在激光波作用下与所述复合钢管焊接处表面分离；
[0011](5)将经过步骤4打磨过的所述复合钢管工件放置在蒸馏水中进行超声波清洗，超声波频率:80?120Hz，清洗时间:5?10分钟；
[0012](6)将经过超声波清洗的所述复合钢管工件放入烘干箱内烘干，温度:100?150°C，时间:20?30分钟；
[0013]3)焊接
[0014]将经过上述步骤处理过的两段所述复合钢管工件放置在平台上，所述平台上方设置有锁止组件以及设置在平台中部的垫片，所述锁止组件用来固定住所述复合钢管工件，所述垫片使得所述复合钢管工件预留出反拱，待所述复合钢管工件完成焊接后从所述平台上拆卸下来后，所述复合钢管工件可恢复成平直状态。然后选用不锈钢焊丝进行氩弧焊焊接得焊接件；焊接时焊接热输入量为6.5~10.08KJ/cm，温度为80~100°C，采用纯度> 99.998%氩气作保护气体，氩气的气流量为12~20L/min，在焊接焊缝的背面用≥99.998%氩气进行保护，气流量为10~15L/min ；
[0015]4)焊接后稳定化处理
[0016]将经过上述步骤制得的所述复合钢管工件放入温度为350~420°C的电炉中，待所述复合钢管工件的温度达到炉内温度后，使炉内温度以100~120°C /h速度升温至850~950°C，在此温度保温15~20min，然后再将所述复合钢管工件从炉内取出后随即浸入水温为5~8°C中20~30秒进行水冷即得成品复合钢管焊接件。
[0017]优选方案是:所述锁止组件包括定位座以及能与所述定位座配合升降调节的锁止调节件。
[0018]优选方案是:所述锁止调节件为螺杆，所述定位座设有与锁止调节件进行螺纹配合的螺纹穿设孔。
[0019]优选方案是:所述锁止调节件顶部设有手柄。
[0020]本发明的焊接工艺首先在钢管本体端部焊接一小段不锈钢管，再将塑料管紧贴于所述钢管本体的内壁，两段化工复合钢管焊接时，先将各自钢管本体端部的内层塑料去掉一小段，露出不锈钢管，按不锈钢管的焊接工艺进行焊接，在焊接过程中，采取减少热传递措施，保证与焊接部位有一定距离的内层塑料管不会因过热而被破坏。由于接头处为不锈钢材质，不需要再做防腐处理，本发明在平台中部设置了垫片，所述垫片使得复合钢管工件预留出反拱，待复合钢管工件完成焊接后从所述平台上拆卸下来后，复合钢管工件可恢复成平直状态。本发明 结构简单，操作方便，使得化工复合钢管的连接十分方便，而且能够有效防止钢管在焊接时变形，提高工作效率。
【具体实施方式】
[0021]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细的描述:
[0022]本发明提供了一种化工复合钢管焊接工艺，其步骤如下:
[0023]I)预处理钢管
[0024]本工艺所用钢管包括钢管本体、内衬管和不锈钢管。所述钢管本体为普通碳钢管；所述内衬管为塑料管，紧贴于所述钢管本体的内壁；所述不锈钢管设置在所述钢管本体的焊接处。
[0025]2)钢管焊接处清洗
[0026](I)用高压水冲洗待焊接的复合钢管焊接处；
[0027](2)按下列重量份配成清洗液:烷基芳基硫酸钠:2~4份、三聚磷酸钠:1~2份、甘氨酸:3~4.5份、无水硫酸钠:0.5~1份、聚乙二醇辛基苯基醚:0.01~2份、无水碳酸氢钠:0.05~0.8份、乙二胺四醋酸二钠:0.5~1份、纯净水:50份；
[0028](3)将经过步骤2处理过的待焊接复合钢管工件放入所述清洗液中浸泡15~20分钟，并用水砂纸打磨所述复合钢管焊接处，打磨过程在清洗溶液中进行，直到所述复合钢管焊接处出现金属光泽；
[0029](4)将经过高压冲洗后的所述待焊接的复合钢管焊接处放置在激光窗口正下方，然后发射激光束，使激光束聚焦于距所述复合钢管焊接处表面垂直距离为1.5mm位置处，使激光直接作用于所述复合钢管焊接处的表面颗粒，使所述颗粒在激光波作用下与所述复合钢管焊接处表面分离；
[0030](5)将经过步骤4打磨过的所述复合钢管工件放置在蒸馏水中进行超声波清洗，超声波频率:80~120Hz，清洗时间:5~10分钟；
[0031](6)将经过超声波清洗的所述复合钢管工件放入烘干箱内烘干，温度:100~150°C，时间:20~30分钟；
[0032]3)焊接
[0033]将经过上述步骤处理过的两段所述复合钢管工件放置在平台上，所述平台上方设置有锁止组件以及设置在平台中部的垫片，所述锁止组件用来固定住所述复合钢管工件，所述垫片使得所述复合钢管工件预留出反拱，待所述复合钢管工件完成焊接后从所述平台上拆卸下来后，所述复合钢管工件可恢复成平直状态。然后选用不锈钢焊丝进行氩弧焊焊接得焊接件；焊接时焊接热输入量为6.5~10.08KJ/cm，温度为80~100°C，采用纯度> 99.998%氩气作保护气体，氩气的气流量为12~20L/min，在焊接焊缝的背面用≥99.998%氩气进行保护，气流量为10~15L/min ；
[0034]4)焊接后稳定化处理
[0035]将经过上述步骤制得的所述复合钢管工件放入温度为350~420°C的电炉中，待所述复合钢管工件的温度达到炉内温度后，使炉内温度以100~120°C /h速度升温至850~950°C，在此温度保温15~20min，然后再将所述复合钢管工件从炉内取出后随即浸入水温为5~8°C中20~30秒进行水冷即得成品复合钢管焊接件。
[0036]优选方案是:所述锁止组件包括定位座以及能与所述定位座配合升降调节的锁止调节件。
[0037]优选方案是:所述锁止调节件为螺杆，所述定位座设有与锁止调节件进行螺纹配合的螺纹穿设孔。
[0038]优选方案是:所述锁止调节件顶部设有手柄。
[0039]实施例1
[0040]I)预处理钢管
[0041]本工艺所用钢管包括钢管本体、内衬管和不锈钢管。所述钢管本体为普通碳钢管；所述内衬管为塑料管，紧贴于所述钢管本体的内壁；所述不锈钢管设置在所述钢管本体的焊接处。
[0042]2)钢管焊接处清洗
[0043](I)用高压水冲洗待焊接的复合钢管焊接处；
[0044](2)按下列重量份配成清洗液:烷基芳基硫酸钠:2份、三聚磷酸钠:1份、甘氨酸:3份、无水硫酸钠:0.5份、聚乙二醇辛基苯基醚:0.01份、无水碳酸氢钠:0.05份、乙二胺四醋酸二钠:0.5份、纯净水:50份；
[0045](3)将经过步骤2处理过的待焊接复合钢管工件放入所述清洗液中浸泡15分钟，并用水砂纸打磨所述复合钢管焊接处，打磨过程在清洗溶液中进行，直到所述复合钢管焊接处出现金属光泽；
[0046](4)将经过高压冲洗后的所述待焊接的复合钢管焊接处放置在激光窗口正下方，然后发射激光束，使激光束聚焦于距所述复合钢管焊接处表面垂直距离为1.5mm位置处，使激光直接作用于所述复合钢管焊接处的表面颗粒，使所述颗粒在激光波作用下与所述复合钢管焊接处表面分离；
[0047](5)将经过步骤4打磨过的所述复合钢管工件放置在蒸馏水中进行超声波清洗，超声波频率:80Hz，清洗时间:5分钟；
[0048](6)将经过超声波清洗的所述复合钢管工件放入烘干箱内烘干，温度:100°C，时间:20分钟；
[0049]3)焊接
[0050]将经过上述步骤处理过的两段所述复合钢管工件放置在平台上，所述平台上方设置有锁止组件以及设置在平台中部的垫片，所述锁止组件用来固定住所述复合钢管工件，所述垫片使得所述复合钢管工件预留出反拱，待所述复合钢管工件完成焊接后从所述平台上拆卸下来后，所述复合钢管工件可恢复成平直状态。然后选用不锈钢焊丝进行氩弧焊焊接得焊接件；焊接时焊接热输入量为6.5KJ/cm，温度为80°C，采用纯度> 99.998%氩气作保护气体，氩气的气流量为12L/min，在焊接焊缝的背面用> 99.998%氩气进行保护，气流量为10L/min，所述锁止组件包括定位座以及能与所述定位座配合升降调节的锁止调节件，锁止调节件为螺杆，所述定位座设有与锁止调节件进行螺纹配合的螺纹穿设孔，锁止调节件顶部设有手柄。
[0051]4)焊接后稳定化处理
[0052]将经过上述步骤制得的所述复合钢管工件放入温度为350°C的电炉中，待所述复合钢管工件的温度达到炉内温度后，使炉内温度以100°c /h速度升温至850°C，在此温度保温15min，然后再将所述复合钢管工件从炉内取出后随即浸入水温为5°C中20秒进行水冷即得成品复合钢管焊接件。
[0053]实施例2
[0054]I)预处理钢管
[0055]本工艺所用钢管包括钢管本体、内衬管和不锈钢管。所述钢管本体为普通碳钢管；所述内衬管为塑料管，紧贴于所述钢管本体的内壁；所述不锈钢管设置在所述钢管本体的焊接处。
[0056]2)钢管焊接处清洗
[0057](I)用高压水冲洗待焊接的复合钢管焊接处；
[0058](2)按下列重量份配成清洗液:烷基芳基硫酸钠:4份、三聚磷酸钠:2份、甘氨酸:
4.5份、无水硫酸钠:1份、聚乙二醇辛基苯基醚:2份、无水碳酸氢钠:0.8份、乙二胺四醋酸二钠:1份、纯净水:50份；
[0059](3)将经过步骤2处理过的待焊接复合钢管工件放入所述清洗液中浸泡20分钟，并用水砂纸打磨所述复合钢管焊接处，打磨过程在清洗溶液中进行，直到所述复合钢管焊接处出现金属光泽；
[0060](4)将经过高压冲洗后的所述待焊接的复合钢管焊接处放置在激光窗口正下方，然后发射激光束，使激光束聚焦于距所述复合钢管焊接处表面垂直距离为1.5mm位置处，使激光直接作用于所述复合钢管焊接处的表面颗粒，使所述颗粒在激光波作用下与所述复合钢管焊接处表面分离；
[0061](5)将经过步骤4打磨过的所述复合钢管工件放置在蒸馏水中进行超声波清洗，超声波频率:120Hz，清洗时间:10分钟；
[0062](6)将经过超声波清洗的所述复合钢管工件放入烘干箱内烘干，温度:50°C，时间:30分钟；
[0063]3)焊接
[0064]将经过上述步骤处理过的两段所述复合钢管工件放置在平台上，所述平台上方设置有锁止组件以及设置在平台中部的垫片，所述锁止组件用来固定住所述复合钢管工件，所述垫片使得所述复合钢管工件预留出反拱，待所述复合钢管工件完成焊接后从所述平台上拆卸下来后，所述复合钢管工件可恢复成平直状态。然后选用不锈钢焊丝进行氩弧焊焊接得焊接件；焊接时焊接热输入量为10.08KJ/cm，温度为100°C，采用纯度> 99.998%氩气作保护气体，氩气的气流量为20L/min，在焊接焊缝的背面用> 99.998%氩气进行保护，气流量为15L/min，所述锁止组件包括定位座以及能与所述定位座配合升降调节的锁止调节件，锁止调节件为螺杆，所述定位座设有与锁止调节件进行螺纹配合的螺纹穿设孔，锁止调节件顶部设有手柄。
[0065]4)焊接后稳定化处理
[0066]将经过上述步骤制得的所述复合钢管工件放入温度为420°C的电炉中，待所述复合钢管工件的温度达到炉内温度后，使炉内温度以120°C /h速度升温至950°C，在此温度保温20min，然后再将所述复合钢管工件从炉内取出后随即浸入水温为8°C中30秒进行水冷即得成品复合钢管焊接件。
【权利要求】
1.一种化工复合钢管焊接工艺，其特征在于，步骤如下: 1)预处理钢管 本工艺所用钢管包括钢管本体、内衬管和不锈钢管。所述钢管本体为普通碳钢管;所述内衬管为塑料管，紧贴于所述钢管本体的内壁;所述不锈钢管设置在所述钢管本体的焊接处。 2)钢管焊接处清洗 (1)用高压水冲洗待焊接的复合钢管焊接处； (2)按下列重量份配成清洗液:烷基芳基硫酸钠:2~4份、三聚磷酸钠:1~2份、甘氨酸:3~4.5份、无水硫酸钠:0.5~1份、聚乙二醇辛基苯基醚:0.01~2份、无水碳酸氢钠:0.05~0.8份、乙二胺四醋酸二钠:0.5~1份、纯净水:50份； (3)将经过步骤2处理过的待焊接复合钢管工件放入所述清洗液中浸泡15~20分钟，并用水砂纸打磨所述复合钢管焊接处，打磨过程在清洗溶液中进行，直到所述复合钢管焊接处出现金属光泽； (4)将经过高压冲洗后的所述待焊接的复合钢管焊接处放置在激光窗口正下方，然后发射激光束，使激光束聚焦于距所述复合钢管焊接处表面垂直距离为1.5mm位置处，使激光直接作用于所述复合钢管焊接处的表面颗粒，使所述颗粒在激光波作用下与所述复合钢管焊接处表面分离； (5)将经过步骤4打磨过的所述复合钢管工件放置在蒸馏水中进行超声波清洗，超声波频率:80~120Hz，清洗时间:5~10分钟； (6)将经过超声波清洗的所述复合钢管工件放入烘干箱内烘干，温度:100~150°C，时间:20~30分钟； 3)焊接 将经过上述步骤处理过的两段所述复合钢管工件放置在平台上，所述平台上方设置有锁止组件以及设置在平台中部的垫片，所述锁止组件用来固定住所述复合钢管工件，所述垫片使得所述复合钢管工件预留出反拱，待所述复合钢管工件完成焊接后从所述平台上拆卸下来后，所述复合钢管工件可恢复成平直状态。然后选用不锈钢焊丝进行氩弧焊焊接得焊接件；焊接时焊接热输入量为6.5~10.08KJ/cm,温度为80~100°C，采用纯度> 99.998%氩气作保护气体，氩气的气流量为12~20L/min，在焊接焊缝的背面用≥99.998%氩气进行保护，气流量为10~15L/min ； 4)焊接后稳定化处理 将经过上述步骤制得的所述复合钢管工件放入温度为350~420°C的电炉中，待所述复合钢管工件的温度达到炉内温度后，使炉内温度以100~120°C /h速度升温至850~950°C，在此温度保温15~20min，然后再将所述复合钢管工件从炉内取出后随即浸入水温为5~8°C中20~30秒进行水冷即得成品复合钢管焊接件。
2.根据权利要求1所述的化工复合钢管焊接工艺，其特征在于，所述锁止组件包括定位座以及能与所述定位座配合升降调节的锁止调节件。
3.根据权利要求2所述的化工复合钢管焊接工艺，其特征在于，所述锁止调节件为螺杆，所述定位座设有与锁止调节件进行螺纹配合的螺纹穿设孔。
4.根据权利要求3所述的化工复合钢管焊接工艺，其特征在于，所述锁止调节件顶部设有手柄。
【文档编号】B23K9/16GK103862141SQ201410087918
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2014年3月11日
【发明者】简逖, 董建国, 李夕林 申请人:中国化学工程第六建设有限公司