摘要：双金属复合管焊接是复合管施工中的难点和重点，如何保证焊接质量又能提高焊接效率，是复合管焊接技术的关键。本文就针对目前比较常见的双金属复合管的焊接方法进行选例分析，并提出建议，希望可以对今后的双金属复合管焊接技术提供一定的参考价值。
关键词：双金属复合管；焊接方法；施工技术
引言
随着社会的不断进步，人们对石油、天然气的开采力度不断加大，新开采的油气中一般含有较高的CO2、H2S 等气体，对管道有一定的腐蚀性。传统采用碳钢加缓蚀剂抗腐蚀的方法已经适应不了现在生产的环境，所以，如何提高管道的抗腐蚀性就成为大家研究的重点。
一、双金属复合管的特殊性
双金属复合管是一种新型的管道材料，具有较强的抗腐蚀性能，另外还具有抗高温、抗压、热膨胀率低、耐冲击等特点。目前已经广泛应用在石油和天然气的开采，随着社会的不断发展，其利用率和使用范围也会不断扩大，对社会效益、经济、环境的作用也会越来越明显。
双金属复合管不同于传统的管道材料，焊接方法也和传统的纯材管和复合管焊接都有很大的不同，焊接质量的把控和焊接效率的提高往往是工作中比较困难的地方。选择正确的焊接方法也是保证整个工程质量的决定性因素，本文重点将对目前的双金属复合管的常见焊接方法进行分析，结合具体的施工要求，对如何选择双金属复合管的焊接方法分析总结。
二、双金属复合管焊接方法介绍
双金属复合管是近年来被广泛使用的管道材料，双金属复合管的外层一般是以碳钢或低合金刚为主，内层采用不锈钢管，使其具有优良的抗腐蚀性。双金属复合管也必将成为今后石油生化产业中不可或缺的材料，因此掌握双金属复合管的焊接技术，就为更好的占领石油化工领域提供了重要保障。双金属复合管焊接方法的主要步骤：第一步焊接坡口的处理；第二步预焊；第三步填充焊；第四步内衬层焊接；第五步盖面焊。
（一）手工TIG焊
手工TIG焊是一种传统的焊接手法，它具有熔池较小、电弧热量集中、母材稀释率低、电弧稳定、焊缝背部成型好等优点[1]。一直被广泛应用于管道焊接中，并且本身也具有巨大优势，所以是目前双金属复合管焊接的主要方法之一。
手工TIG焊还具有使用范围广、设备投入少、对坡口组对要求低、操作灵活等优势。但同时在操作中也存在一些不足，比如劳动强度大、效率低，对施工人员的体力要求高；对焊接的技术水平要求较高等缺点。
手工TIG焊比较适合在复杂的环境作业，和面对焊接位置特殊的情况，在批量比较小的施工中有较大的成本优势。在传统的手工TIG焊基础上，人们积累经验，又创新出了热丝TIG焊和半自动热丝TIG焊以及全自动热丝TIG焊。
热丝TIG焊与传统的工艺相比，具有节能高效的特点。是在对焊丝进行提前预热的情况下，达到提高焊接速度的目的。对焊丝进行预热，不但可以提高焊接效率，还可以加快焊丝的融化，降低稀释率。半自动热丝TIG焊顾名思义就是采用自动送丝、手动焊接的方式来完成。利用脉冲或振送技术，通过对层间温度的控制，降低了焊缝腐蚀的几率，保证焊接质量。半自动热丝TIG焊的方式更适用于线路安装和一些现场预制。而全自动热丝TIG焊是目前双金属复合管道焊接的主要方式。其原理是先将管道固定，再结合电气和机械设备来进行焊接，大大降低了对人员技术水平的要求，节约了人力，使焊接效率大幅度提升。全自动热丝TIG焊主要用于双金属复合管道的焊接，与热丝TIG焊和半自动热丝TIG焊相比，更有技术优势。
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（二）焊条电弧焊
焊条电弧焊是最为传统的焊接手法，也是双金属复合管焊接比较常用的方法。因为其本身有方便操作、设备简单、适应性强等特点，基本不受焊接环境的影响，所以在管道焊接中运用较为广泛。
焊条电弧焊也存在较大的缺点，因为在焊接过程中容易产生大量的焊渣，焊渣不易清理，且成型不受控制，所以不适用于双金属管道的根焊。由于焊接时容易将表面金属带到管道间层，降低了管道间层的抗腐蚀性，所以也不利于过渡焊接层。但对于管道的基层填充、盖面焊等方面还是有一定优势的。特别是面对施工现场相对复杂、焊接位置特殊的情况，往往能发挥本身的优势。
（三）半自动MIG焊
MIGMIG 焊利用可熔化的焊丝作为电极，在焊接过程中，以惰性气体作为保护，利用焊枪喷嘴进行焊接，使熔池、电弧等免受危害。
半自动MIGMIG 焊和半自动热丝TIG焊相比较，焊接效率更高、但同时容易出现焊缝易氧化、金属稀释严重等现象。这种焊接技术也不适用于双金属复合管过渡层焊接和覆层焊接。但用于完成复合管的填充以及盖面焊接还是具有一定优势的，但要注意避免焊接时产生的裂纹[2]。
结合上述的几种焊接方法，那么在具体施工过程中，如何选择焊接工艺，选择哪种焊接方法，这就需要技术经验丰富的工人对现在的施工情况做出准确的判断。举例说明：红浅1井区火驱先导实验区是新疆油田的重要试点项目，试区输出的介质以油气混合为主，含腐蚀性成分较高，为此试验区决定采用双金属复合管道的技术来完成介质的输送。基于对实地情况的考察研究，对焊接方法进行了论证，最后决定了焊接方案。
（四）焊材的选择
复合管材料选择焊材，一般遵循等强等成分的原则。综合考虑材质的耐腐蚀性、强度、塑性以及成本的因素。一般原则上说，衬层和基层焊材选择等成分的焊丝作为填充材料，较高级和高强度的焊丝一般用于过滤层。为防止打底焊时因衬层和基层材料导热系数不同而造成的未熔合现象。
（五）焊接的顺序
复合管的焊接一般按照从外到内的顺序，先是封焊层、然后是打底层、最后是过渡层的焊接。按照这种焊接的顺序有利于降低管道层间温度，对提高管道的耐蚀性能和母材散热起着关键性的作用。具体步骤：先是在复合管道基层与管道衬层坡口上进行堆焊，焊接前要注意清理表层，保证表层没有杂质。焊接时应注意电流的变化、焊道的宽度、幅度等；焊接后对管道进行检察，如果焊道表面呈现蓝色、白色或者金黄色则表示焊接合格。最底层的焊接是最讲究工艺的，焊前应对焊道进行打磨，控制精准电流，密切关注熔池的状态。过渡层的焊接，是最需要技术和方法的，文章前面介绍过并不是所有的焊接方法都适用于管道过渡层的焊接，同时在焊接过程中还要注意各个参数的变化。
双金属复合管道在复合管道焊接中有着独特的代表性，我们要了解其本身的内在属性，结合当地实际情况，采用科学合理的焊接工艺和方法，发挥双金属复合管道的最大用途。
三、结语
在管道施工的过程中，双金属复合管的焊接一直是大家讨论的重点和难点，选择合适的方法是提升焊接效率和保证焊接质量的关键，也是保障整个工程质量的前提。通过以上的焊接方法举例，在具体的管道施工过程中，要结合现场实际的施工条件，活学活用，辩证分析，采用科学的焊接方法。
参考文献：
[1]李建波，张俊生，杨国庆.双金属复合管焊接方法选用[J].石油化工建设，2018，40（02）：80-82.
[2]王丽.双金属复合管水压爆炸焊接研究[D].中北大学，2018.
论文作者:曲宗民
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30