镍基合金625+X65复合管的焊接性和焊接工艺

普通的输油输气管线的材质大多为APISPEC5LX65或X70。一般从海底开采的石油或天然气大多含有腐蚀介质，普通海洋管外部涂有防腐油漆，可以阻止海水对管线的腐蚀；管线内部未涂覆防腐层，虽然可长期在低腐蚀介质环境下服役，但如果输送介质的腐蚀性较强，普通管线就容易被侵蚀，从而大大降低管线的服役寿命，而且后期更换和维护管线的成本较高。

镍基合金625+X65复合管由两层管复合而成，X65外层与常规的海洋管相同，保证管线有足够的力学性能，镍基合金625内层有较强的耐腐蚀性能。某公司技术人员通过对镍基合金625+X65复合管的焊接性和焊缝耐腐蚀性进行研究，为镍基合金复合管的焊接提供理论基础。

试验用管材是由Wellham堆焊生产的复合管，内层为镍基耐蚀合金625，在室温下的微观金相组织为单一奥氏体组织；外层为低合金钢X65，在室温下的微观金相组织为针状铁素体+珠光体的混合物。试验用复合管规格为Φ219mm×（11.1+3）mm。

镍基合金625与X65低合金钢的化学成分差别很大，焊接时，合理选择填充金属是获得良好焊接接头的基本要求。由于两者物理性能（线膨胀系数和导热系数）差异较大，焊接热量扩散不均匀，导致焊缝组织晶粒粗大，产生较大的内应力，增加热裂纹倾向，降低了复合管内层的耐腐蚀性能，故应选择较小线能量输入的焊接方法。对复合管焊接工艺的分析表明：

（1）镍基合金625+X65复合管的焊接应重点注意S和Si等杂质对焊接性能的影响，由于S和Si等杂质在焊缝金属中偏析，形成低熔点共晶体，它们常常汇集在晶界处形成液态薄膜，焊缝金属凝固时在应力作用下形成高温低塑性裂纹。同时由于镍基合金625的导热性较差，容易造成晶粒粗大，晶间增厚，使得晶间结合力减弱，促进了热裂纹的产生。此外，镍基合金625易于氧化，在焊接过程中需要做好隔离保护措施。若被氧化将降低焊接接头的使用性能，同时形成难熔的CrOx，使得液态焊缝金属的流动性变差，严重影响焊缝的成形。

（2）焊接试验表明，采用适当的焊接工艺参数、选择正确的焊接方法和焊材能够获得性能良好的复合管焊缝，并且表面成形良好，能够满足施工要求。

（3）力学性能试验表明，镍基合金625+X65复合管焊缝的力学性能能够保证复合管使用过程中的强度要求。

（4）镍基合金625+X65复合管焊缝的点蚀试验表明，对复合管采用钨极氩弧焊获得的焊缝具有较好的抗腐蚀性能，满足服役腐蚀环境的应用需求。