本实用新型涉及焊接技术领域和油气田地面建设领域，具体涉及一种大口径双金属冶金复合管。
背景技术：
随着高硫高盐油气田的深度开发，高含h2s、co2、cl-等腐蚀介质，以及含水率的逐年增高，介质工况日益苛刻，高腐蚀、高开裂风险给油气田地面设施安全平稳运行带来了极大的挑战，碳钢 缓蚀剂方案不足以解决现场腐蚀问题。为了确保油气田地面设施运行的可靠性，高耐蚀合金，如镍基合金alloy825，alloy625及其双金属冶金复合管逐渐应用并且日益广泛，但同时高耐蚀合金及其复合材料的应用给现场和工厂焊接带来了极大的挑战和难度。因此，为了更好的保证镍基合金双金属冶金复合管的焊接接头质量，使得焊接接头具有优异的耐点蚀性能、耐晶间腐蚀性能和抗应力腐蚀开裂性能，有必要设计一种结构简单、性能可靠、安全稳定、便于现场组对和焊接的接头形式，以解决镍基合金双金属冶金复合管在高硫高盐介质工况下的焊接技术难题。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、具有优异的耐点蚀性能、耐晶间腐蚀性能和抗应力腐蚀开裂性能的焊接坡口。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种大口径双金属冶金复合管，所述大口径双金属冶金复合管的端部设有焊接坡口，所述焊接坡口包括倾斜部及功能部，所述倾斜部为设置在所述大口径双金属冶金复合管的端部的贯通的圆台形结构，所述圆台形结构的端部设有环形的所述功能部。
本实用新型的有益效果是倾斜部形成的坡口适用于填充盖面，有效地提高了焊接效率，大开口角度可采用快速焊接、多道排焊的方法，进而有利于控制层间温度和加快焊缝冷却速度，从而降低焊缝气孔缺陷和热裂纹倾向；功能部能够进一步增加坡口的优良性能从而能够有效降低高硫高盐工况下镍基合金双金属冶金复合管焊接接头的点蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂的风险。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
进一步，所述倾斜部3纵截面外侧边为与所述双金属冶金复合管轴线倾斜设置的直线或者内凹弧线。
采用上述进一步方案的有益效果是倾斜部纵截面外侧边为直线或者弧线能够很好地实现倾斜部的功能，有利于采用快速焊接、多道排焊的方法，进而有利于控制层间温度和加快焊缝冷却速度，从而降低焊缝气孔缺陷和热裂纹倾向。
进一步，所述倾斜部3纵截面外侧边的直线与所述双金属冶金复合管轴线的夹角为21-24°。
采用上述进一步方案的有益效果是倾斜部的参数在此范围内相对范围外的值具有突出的对应效果。
进一步，所述功能部包括缓冲部4和/或防腐蚀部5，所述缓冲部4或防腐蚀部5与所述圆台形结构端部相连；或者，所述缓冲部4与所述圆台形结构端部相连，所述缓冲部4还与所述防腐蚀部5相连。
采用上述进一步方案的有益效果是缓冲部有效避免了因镍基合金线膨胀系数较大而引起较大的焊接应力，提高了焊接接头的抗开裂能力，特别在高含h2s环境下抗应力腐蚀开裂能力；防腐蚀部有利于现场焊口组对和焊接，降低焊口组对要求，有效的避免了通用v型坡口焊接过程中可能存在的铁污染，以及避免了因错边量过大而引起的耐蚀层厚度不够或者外部碳钢基管铁稀释的情况，进而避免了焊接接头的耐点蚀和耐晶间腐蚀的性能的降低；且焊接坡口整体结构简单、设计合理，便于双金属冶金复合管的焊口组对和现场焊接，焊接接头性能优异，能够有效降低高硫高盐工况下镍基合金双金属冶金复合管焊接接头的点蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂的风险。
进一步，所述缓冲部4纵截面外侧边为内凹圆弧。
采用上述进一步方案的有益效果是缓冲部纵截面外侧边为圆弧能够很好地实现了缓冲部的功能，有效避免了因镍基合金线膨胀系数较大而引起较大的焊接应力，提高了焊接接头的抗开裂能力，特别在高含h2s环境下抗应力腐蚀开裂能力。
进一步，所述缓冲部4纵截面外侧边的圆弧曲率半径为2.4-2.7mm。
采用上述进一步方案的有益效果是缓冲部的参数在此范围内的值相对范围外的值具有突出的对应效果。
进一步，所述防腐蚀部5纵截面外侧边为与所述双金属冶金复合管轴线平行设置的直线。
采用上述进一步方案的有益效果是所述防腐蚀部的设置有利于现场焊口组对和焊接，降低焊口组对要求，有效的避免了通用v型坡口焊接过程中可能存在的铁污染，以及避免了因错边量过大而引起的耐蚀层厚度不够或者外部碳钢基管铁稀释的情况，进而降低了焊接接头的耐点蚀和耐晶间腐蚀的性能。
进一步，所述防腐蚀部5纵截面外侧边的直线长度为2.3-3.0mm，所述防腐蚀部5厚度为1.2-1.6mm，两个金属管在通过所述坡口对接时，两个所述防腐蚀部5之间的距离为2.0-3.0mm。
采用上述进一步方案的有益效果是防腐蚀部的参数在此范围内的值相对范围外的值具有突出的对应效果，合适的对接形式的两个所述焊接坡口的防腐蚀部之间的距离有利于实现单面焊双面成型，且有效地避免了零间隙组对引起根焊未焊透等缺陷，以及热输入量过大而引起的热裂纹倾向。
进一步，所述防腐蚀部5纵截面外侧边的直线长度为2.6mm，所述防腐蚀部5厚度为1.4mm，两个金属管在通过所述坡口对接时，两个所述防腐蚀部5之间的距离为2.6mm。
采用上述进一步方案的有益效果是防腐蚀部在此参数值的条件下的对应效果最好。
进一步，所述大口径双金属冶金复合管包括内衬管1和套设在所述内衬管1外部的基管2。
采用上述进一步方案的有益效果是本实用新型对双层管的焊接，能够起到很好的效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例1剖视图；
图2为本实用新型实施例2剖视图；
图3为本实用新型实施例3剖视图；
图4为本实用新型实施例2剖视图；
图5为本实用新型实施例1剖视图；
图6为本实用新型实施例3剖视图；
图7为现有技术中的v型焊接口示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、内衬管、2、基管，3、倾斜部，4、缓冲部，5防腐蚀部。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
实施例1
作为本实施例的基础方案，一种大口径双金属冶金复合管，所述大口径双金属冶金复合管的端部设有焊接坡口，所述焊接坡口包括倾斜部3及功能部，所述倾斜部3为设置在所述大口径双金属冶金复合管的端部的贯通的圆台形结构，所述圆台形结构的端部设有环形的所述功能部。
作为本实施例进一步的方案，如图1，所述倾斜部3纵截面外侧边为与所述双金属冶金复合管轴线倾斜设置的直线，或者，如图5，所述倾斜部3纵截面外侧边为与所述双金属冶金复合管轴线倾斜设置的内凹弧线。
如图1，作为本实施例进一步的方案，所述倾斜部3纵截面外侧边的直线与所述双金属冶金复合管轴线的夹角为21-24°。
如图1和5，作为本实施例进一步的方案，所述倾斜部3纵截面外侧边的直线与所述双金属冶金复合管轴线的夹角为22°。
具体的，此度数为该参数的最优值。
如图1和5，作为本实施例进一步的方案，所述功能部包括缓冲部4，所述缓冲部4与所述圆台形结构端部相连。
如图1和5，作为本实施例进一步的方案，所述缓冲部4纵截面外侧边为内凹圆弧。
如图1和5，作为本实施例进一步的方案，所述缓冲部4纵截面外侧边的圆弧曲率半径为2.4-2.7mm。
如图1和5，作为本实施例进一步的方案，所述缓冲部4纵截面外侧边的圆弧曲率半径为2.5mm。
具体的，此数值为该参数的最优值。
如图1和5，作为本实施例进一步的方案，所述大口径双金属冶金复合管包括内衬管1和套设在所述内衬管1外部的基管2。
工作过程：该坡口角度适用于手工钨极氩弧焊(gtaw)根焊和焊条电弧焊(smaw)填充盖面，有效地提高了焊接效率，大开口角度可采用快速焊接、多道排焊的方法，进而有利于控制层间温度和加快焊缝冷却速度，从而降低焊缝气孔缺陷和热裂纹倾向。
实施例2
作为本实施例的基础方案，一种大口径双金属冶金复合管，所述大口径双金属冶金复合管的端部设有焊接坡口，所述焊接坡口包括倾斜部3及功能部，所述倾斜部3为设置在所述大口径双金属冶金复合管的端部的贯通的圆台形结构，所述圆台形结构的端部设有环形的所述功能部。
作为本实施例进一步的方案，如图2，所述倾斜部3纵截面外侧边为与所述双金属冶金复合管轴线倾斜设置的直线，或者，如图4，所述倾斜部3纵截面外侧边为与所述双金属冶金复合管轴线倾斜设置的内凹弧线。
如图2，作为本实施例进一步的方案，所述倾斜部3纵截面外侧边的直线与所述双金属冶金复合管轴线的夹角为21-24°。
如图2，作为本实施例进一步的方案，所述倾斜部3纵截面外侧边的直线与所述双金属冶金复合管轴线的夹角为22°。
具体的，此度数为该参数的最优值。
如图2和4，作为本实施例进一步的方案，所述功能部包括防腐蚀部5，所述防腐蚀部5与所述圆台形结构端部相连。
如图2和4，作为本实施例进一步的方案，所述防腐蚀部5纵截面外侧边为与所述双金属冶金复合管轴线平行设置的直线。
如2和4，作为本实施例进一步的方案，所述防腐蚀部5纵截面外侧边的直线长度为2.3-3.0mm，所述防腐蚀部5厚度为1.2-1.6mm，两个金属管在通过所述坡口对接时，两个所述防腐蚀部5之间的距离为2.0-3.0mm。
如图2和4，作为本实施例进一步的方案，所述防腐蚀部5纵截面外侧边的直线长度为2.6mm，所述防腐蚀部5厚度为1.4mm，两个金属管在通过所述坡口对接时，两个所述防腐蚀部5之间的距离为2.6mm。
具体的，此数值为该参数的最优值。
如图2和4，作为本实施例进一步的方案，所述大口径双金属冶金复合管包括内衬管1和套设在所述内衬管1外部的基管2。
优选的，防腐蚀部位于两个对接的内衬管对应的空间部分内，防腐蚀部的材质与内衬管的材质相同。
工作过程：该坡口角度适用于手工钨极氩弧焊(gtaw)根焊和焊条电弧焊(smaw)填充盖面，有效地提高了焊接效率，大开口角度可采用快速焊接、多道排焊的方法，进而有利于控制层间温度和加快焊缝冷却速度，从而降低焊缝气孔缺陷和热裂纹倾向。
实施例3
作为本实施例的基础方案，一种大口径双金属冶金复合管，所述大口径双金属冶金复合管的端部设有焊接坡口，所述焊接坡口包括倾斜部3及功能部，所述倾斜部3为设置在所述大口径双金属冶金复合管的端部的贯通的圆台形结构，所述圆台形结构的端部设有环形的所述功能部。
如图3和6，作为本实施例进一步的方案，所述功能部包括缓冲部4和防腐蚀部5，所述缓冲部4与所述圆台形结构端部相连，所述缓冲部4还与所述防腐蚀部5相连。
作为本实施例进一步的方案，如图3，所述倾斜部3纵截面外侧边为与所述双金属冶金复合管轴线倾斜设置的直线，或者，如图6，所述倾斜部3纵截面外侧边为与所述双金属冶金复合管轴线倾斜设置的内凹弧线。
如图3，作为本实施例进一步的方案，所述倾斜部3纵截面外侧边的直线与所述双金属冶金复合管轴线的夹角为21-24°。
如图3，作为本实施例进一步的方案，所述倾斜部3纵截面外侧边的直线与所述双金属冶金复合管轴线的夹角为22°。
具体的，此度数为该参数的最优值。
如图3和6，作为本实施例进一步的方案，所述缓冲部4纵截面外侧边为内凹圆弧。
如图3和6，作为本实施例进一步的方案，所述缓冲部4纵截面外侧边的圆弧曲率半径为2.4-2.7mm。
如图3和6，作为本实施例进一步的方案，所述缓冲部4纵截面外侧边的圆弧曲率半径为2.6mm。
具体的，此数值为该参数的最优值。
如图3和6，作为本实施例进一步的方案，所述防腐蚀部5纵截面外侧边为与所述双金属冶金复合管轴线平行设置的直线。
如图3和6，作为本实施例进一步的方案，所述防腐蚀部5纵截面外侧边的直线长度为2.3-3.0mm，所述防腐蚀部5厚度为1.2-1.6mm，两个金属管在通过所述坡口对接时，两个所述防腐蚀部5之间的距离为2.0-3.0mm。
如图3和6，作为本实施例进一步的方案，所述防腐蚀部5纵截面外侧边的直线长度为2.6mm，所述防腐蚀部5厚度为1.4mm，两个金属管在通过所述坡口对接时，两个所述防腐蚀部5之间的距离为2.6mm。
具体的，此数值为该参数的最优值。
如图3和6，作为本实施例进一步的方案，所述大口径双金属冶金复合管包括内衬管1和套设在所述内衬管1外部的基管2。
优选的，防腐蚀部位于两个对接的内衬管对应的空间部分内，防腐蚀部的材质与内衬管的材质相同。
工作过程：该坡口角度适用于手工钨极氩弧焊(gtaw)根焊和焊条电弧焊(smaw)填充盖面，有效地提高了焊接效率，大开口角度可采用快速焊接、多道排焊的方法，进而有利于控制层间温度和加快焊缝冷却速度，从而降低焊缝气孔缺陷和热裂纹倾向。
本实用新型中，实施例3中(图3)倾斜部纵截面外侧边为直线的方案(截面为u型的坡口)为最优方案，实现焊接的效果最好。
u型复合坡口适用于dn200及以上口径。
所述的u型复合坡口采用镗孔工艺加工，坡口表面平整、光滑、无毛刺。
该坡口角度适用于手工钨极氩弧焊(gtaw)根焊和焊条电弧焊(smaw)填充盖面，有效地提高了焊接效率，大开口角度可采用快速焊接、多道排焊的方法，进而有利于控制层间温度和加快焊缝冷却速度，从而降低焊缝气孔缺陷和热裂纹倾向。
所述的镍基合金双金属冶金冶金复合管包括镍基合金内衬管和镍基合金内衬管外部的基管，内衬管为镍基合金保证耐蚀性能，如alloy825、alloy625，其厚度为2.5mm-4mm，内衬管外部的基管为碳钢钢管提供强度，其材料可以是api5l-psl2x52ns或者是api5l-psl2x52ns，其厚度根据压力等级和厂家的生产工艺确定。内衬管与基管为冶金结合，冶金结合的工艺可以是热轧复合工艺、离心铸造工艺、爆破复合工艺或者是堆焊工艺，内衬管的壁厚为2.5mm-4mm。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种大口径双金属冶金复合管，所述大口径双金属冶金复合管的端部设有焊接坡口，其特征在于，所述焊接坡口包括倾斜部(3)及功能部，所述倾斜部(3)为设置在所述大口径双金属冶金复合管的端部的贯通的圆台形结构，所述圆台形结构的端部设有环形的所述功能部。
2.根据权利要求1所述一种大口径双金属冶金复合管，其特征在于，所述倾斜部(3)纵截面外侧边为与所述双金属冶金复合管轴线倾斜设置的直线或者内凹弧线。
3.根据权利要求2所述一种大口径双金属冶金复合管，其特征在于，所述倾斜部(3)纵截面外侧边的直线与所述双金属冶金复合管轴线的夹角为21-24°。
4.根据权利要求1所述一种大口径双金属冶金复合管，其特征在于，所述功能部包括缓冲部(4)和/或防腐蚀部(5)，
所述缓冲部(4)或防腐蚀部(5)与所述圆台形结构端部相连；
或者，所述缓冲部(4)与所述圆台形结构端部相连，所述缓冲部(4)还与所述防腐蚀部(5)相连。
5.根据权利要求4所述一种大口径双金属冶金复合管，其特征在于，所述缓冲部(4)纵截面外侧边为内凹圆弧。
6.根据权利要求5所述一种大口径双金属冶金复合管，其特征在于，所述缓冲部(4)纵截面外侧边的圆弧曲率半径为2.4-2.7mm。
7.根据权利要求4所述一种大口径双金属冶金复合管，其特征在于，所述防腐蚀部(5)纵截面外侧边为与所述双金属冶金复合管轴线平行设置的直线。
8.根据权利要求7所述一种大口径双金属冶金复合管，其特征在于，所述防腐蚀部(5)纵截面外侧边的直线长度为2.3-3.0mm，所述防腐蚀部(5)厚度为1.2-1.6mm，两个金属管在通过所述坡口对接时，两个所述防腐蚀部(5)之间的距离为2.0-3.0mm。
9.根据权利要求8所述一种大口径双金属冶金复合管，其特征在于，所述防腐蚀部(5)纵截面外侧边的直线长度为2.6mm，所述防腐蚀部(5)厚度为1.4mm，两个金属管在通过所述坡口对接时，两个所述防腐蚀部(5)之间的距离为1.6mm。
10.根据权利要求1-9任一项所述一种大口径双金属冶金复合管，其特征在于，所述大口径双金属冶金复合管包括内衬管(1)和套设在所述内衬管(1)外部的基管(2)。
技术总结