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双金属复合管的使用材料选择

双金属复合管结构是以耐腐蚀合金管（不锈钢或耐蚀合金）作为内衬层（壁厚0.5-3mm）与腐蚀介质接触，以碳钢或低合金钢作为外面基管承受压力，成本低。一般双金属复合管在含有CO2介质情况下一般以316L奥氏体不锈钢为内衬层，在含有CO2+少量Cl-介质下可选用2205和2505等双相不锈钢，当含有H2S+CO2+Cl-时，内衬层应选用028，G3，Inconel625和Inconel825等镍基或铁镍基合金，以保证该管道的耐腐蚀性能，也可选择钛合金等具有优异耐腐蚀性能的材料作为内衬层。外层材料通常为API 5L X42，X50，X60，X70，ASTM-A106GB 和A335-P22等材料，从而来保证管道的强度。

冷成型法

? ?冷成型制造工艺的基本特征是将预加工好的薄壁不锈钢管套入碳钢管中，然后通过机械方法使不锈钢管紧紧贴合在碳钢管内壁上。薄壁不锈钢管有两种获得途径： 一种是通过选择合适规格的无缝不锈钢管，通过旋压的方法使之变薄，达到要求的外径和厚度；另一种是用薄的不锈钢板或钢带在的制管机上用tig焊接成直 缝或螺旋缝不锈钢管。采用拉拔、胀接、旋压和滚压等方法使不锈钢管紧紧贴合在碳钢管内壁上，其中拉拔和胀接为常用。拉拔是取两根分别制成的无缝钢管，将 一根套在另一根外面，然后将两管通过一模具同时进行拉拔，从而实现紧密配合的机械结合。这种管的优点是生产工艺比较简单，价格较便宜。缺点是界面非扩散结 合，只是依靠对外层进行的冷加工来获得紧密配合，因此冷加工复合管如果遭遇高温就有分层倾向，复合管会因应力释放而失效。这就限制了冷加工管的使用环境和 应用领域。胀接分机械胀接和液压胀接两种。机械胀接是目前生产不锈钢复合管的一种主要方法，它是利用滚胀芯轴回转挤压使复合管内管发生塑性变形，外管发生 弹性变形，从而使复合管的外管对内管产生接触压力，以达到复合管内外壁的紧密贴合。液压胀接原理与机械胀接相同，只是用管内高压水施压代替滚胀芯轴回转挤 压。机械胀接时胀接力大小难以确定，易发生欠胀或过胀，且多次滚胀易造成衬里开裂。液压胀接时胀接力均匀且大小可进行计算，因此更具优越性。两种胀接法的 共同缺点是内外层只是机械结合，和拉拔成型一样，在高温环境下会因应力松弛而分层失效。

双金属复合钢管焊接需要注意哪些

1)焊接时，应尽量采用多层焊，各焊层焊道的接头应尽量错开，焊道不宜太宽太厚。

2)管子对焊组对时，其内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且应≤2mm。

3)点固焊时管内必须充，以保证点固焊焊缝质量。打底焊时，仰焊位置采用内填丝，立焊、平焊位置采用外填丝法进行焊接。

4)焊丝不能与钨级接触或直接深入电弧的弧柱区，防止***电弧的稳定和产生夹钨缺陷，焊丝端部不得退出保护区，防止焊丝氧化。

5)应在坡口内引弧，禁止在非焊接部位引弧，接弧处应保证焊透与熔合，熄弧时应填满弧坑，焊接即将结束时，应减小气流量，防止气压过大使焊缝产生凹陷。

6)道间温度应控制在150℃以下，施工中采用焊缝两侧水冷的冷却方法，即将湿毛巾裹在距焊缝80mm以外的两侧钢管上，使焊缝尽快降到150℃以下。

影响品质的因素:

① 由于外基管内表面形状不规则，不平高度影响了模具轮廓外圆尺寸全行程的通过。

拉拔模具轮廓是机械加工的整圆，必须沿轴心线平行前行。模具与内衬管的材质为硬钢于软钢，在拉拔扩张过程中，模具嵌入在内衬管内表面中。当外基管不规则的内表面影响拉拔模具通过时，会造成拉拔模具轴线与内衬管轴线形成夹角，扩大了模具轮廓直径。当出现对称的不平高度时，由于作用在拉拔模具上的力，在3600方向上是对称的，这样就会造成拉拔模具无法避让。两种现象都会使内衬管受挤压处弯曲变形加大，造成拉拔模具轮廓处，切削内衬管表面，引起表面光洁度的***，甚至无法通过。这种状况在复合较大直径的双金属复合管时更为明显。

为了保证表面品质和***，通常采用减小拉拔模具轮廓尺寸，因此复合后的双金属复合管结合力小。通常仅为0.2~0.3MPa之间。

② 由于结合力低使得内外管环状结合面间隙大，内衬管在管端焊接处将反复承受介质输送过程中，压力交变的扭动、折弯，致使连接处出现材料疲劳、开裂，导致耐腐蚀性能下降-(折翘现象)。

③ 由于内衬管没有达到充分的塑性变形，内衬管内表面由作用力与反作用力产生的表面压应力，达不到充分的体现，表面压应力几乎没有反映。此时，内衬管中直缝焊接处仍处于拉应力状态，因此内衬管表面整体，尤其是直缝焊接处，抗热应力腐蚀能力下降。另外，采用拉拔工艺，拉拔模具呈直线运动，内衬管表面始终处于拉应力状态。