B466 C70600铜镍合金管的焊接工艺试验及应用

作者:魏明;闫军 刊名:中国石油和化工标准与质量 上传者:邢振龙

【摘要】采用钨极气体保护焊(GTAW)对B466 C70600铜镍合金管进行焊接工艺试验,通过焊接工艺试验确定合适的焊接工艺,应用于江苏LNG接收站工程站内铜镍合金消防海水管线的焊接施工。

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1引言1.1中国石油江苏LNG接收站工程简介中国石油江苏LNG接收站工程是中国石油首批开工建设的LNG接收站工程之一,是国家发改委立项的重点工程,也是国内第一个自主设计、自主采办、自主施工、自主管理的LNG项目。LNG接收站站内高压泵、低压泵、压缩机、码头卸船臂、装车撬等重要设备均采用B466C70600铜镍合金管做为消防海水配套管线,管直径为38mm88.9mm,壁厚4.55mm7.62mm。江苏LNG项目一期工程于2011年11月8日正式投产。目前,站内各设备运行良好。2B466C70600铜镍合金管2.1B466C70600铜镍合金管介绍B466C70600相当于GB5231-2001中的BFe10-1-1CuNi合金管,B466C70600铜镍合金具有耐海水腐蚀和耐海洋生物腐蚀等优点。越来越广泛地应用于船舶工业、化学工业、能源工业、海洋工程等领域,尤其是随着我国船舶制造业的快速发展和LNG接收站工程的开工建设,管道用铜镍合金无缝管使用量大增。因此,近几年我国铜加工行业对该类用途的铜镍合金管材进行了研制开发,取得了很大进步。中国石油江苏LNG接收站工程采用的B466C70600铜镍合金管由中国船舶重工集团第七二五研究所按照ASMEB466要求生产,化学成分和力学性能详见表1。2.2B466C70600铜镍合金的焊接性B466C70600铜镍合金具有单一的a相组织,且镍与铜可以无限固溶,冷热加工性能好,导热性能接近碳钢焊接性能较好[1];铜镍合金焊接与紫铜不同,室温下焊接不需要预热;铜镍合金管膨胀系数大,收缩率较大,焊接过程中易产生焊接变形。3焊接工艺试验3.1焊接设备和焊接材料的选用采用施工现场广泛使用的山大奥太ZX7-400STG钨极氩弧和手工电弧两用直流逆变焊机做为试验焊机,铜镍合金管评定件规格为88.95.56,采用美国LINCON公司生产LNT-CuNi30(相当于AWSA5.7ERCuNi)焊丝做为试验焊丝,选用2.0&2.4两种规格,焊材化学成分见表2和表3。3.2焊接试验3.2.1坡口的制备和装配B466C70600铜镍合金管对接接头的坡口形式为V形,采用机加工方法制备坡口,角度为75。装配时为防止焊缝横向收缩导致根部间隙变小而无法实现钨极氩弧焊内填丝单面焊双面成形,定位焊缝时采用过桥点焊法对管件进行定位点焊,以34点为宜,正式焊接前磨除。3.2.2焊前准备焊前采用不锈钢钢丝球仔细清除坡口及其内外两侧20mm范围内的氧化膜、油污、水分及其它氧化物,并用丙酮擦洗。3.2.3焊接工艺设计及要求焊接过程中保证层间温度小于55,双面氩气保护,氩气流量1220L/min工艺参数见表4。3.3.4力学试验结果按照ASMEIX2007相关要求进行无损检测和力学试验,力学性能试验结果见表54气孔缺陷的产生及预防4.1气孔缺陷产生在焊缝RT检测过程发现,影响焊缝内部质量的主要是气孔缺陷。为了防止B466项目NiFeMnPbZnCu抗拉强度Rm(MPa)硬度(HRB)屈服强度Rp0.2%(MPa)标准要求9.011.01.01.81.00.051.02604590实测值9.91.10.66<0.02<0.3余量320,32037.0,33.0126,126表1B466C70600铜镍合金管的化学成分和力学性能表2LNT-CuNi30焊丝的化学成分(%)CSiMnPSFeNi+CoCu+AgPbTi焊丝2.00.020.030.720.000.000.5531.666.6-0.31焊丝2.40.020.030.720.000.000.5531.6B

参考文献

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