(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222041901.8 (22)申请日 2022.08.04 (73)专利权人 山东北溟科技有限公司 地址 266000 山东省青岛市 市南区徐州路 88号二层B01 专利权人 青岛永钊新材 料科技有限公司 (72)发明人 吕明利　吴鹏　朱翔　宋振海　 杜德欣　李国栋　葛松洁　 (74)专利代理 机构 绍兴普华联合专利代理事务 所(普通合伙) 33274 专利代理师 单棋炳 (51)Int.Cl. B23K 37/053(2006.01) B23K 37/00(2006.01) (54)实用新型名称 管道自动焊 接衬板 (57)摘要 本实用新型公开一种管道自动焊接衬板， 涉 及焊接技术领域， 旨在针对中石化西气东输等项 目中大口径管道 焊接典型问题的存在， 从根本上 解决焊缝渗铜等问题， 恢复使用衬板进行大口径 管道自动焊接的生产效率， 保证施工进度按时完 成。 其技术方案要点是： 通过采用三层复合结构， 复合氧化物陶瓷涂层耐高温， 直接与焊缝背面接 触， 不会与高温熔池发生反应， 避免造成向焊缝 内渗入金属； 复合铜衬板传热效率高， 能够实现 快速散热， 保证焊缝成型良好； 中间的过渡层能 够在衬板受热过程中起到吸收耐温层和基层的 热膨胀， 减小衬板内部的热应力， 能够更好地维 持衬板的稳定性， 使其能够适用于单面焊双面成 型的全自动焊 接工艺。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 218081262 U 2022.12.20 CN 218081262 U 1.一种管道自动焊接衬板， 其特征在于， 包括耐温层(3)、 过渡层(2)和基层(1)， 所述耐 温层用于与焊缝背面接触， 表面呈与管道适配的弧形， 所述基层(1)背向焊缝， 用于散热； 所 述过渡层(2)为 合金涂层， 耐 温层(3)和基层(1)之间通过 过渡层(2)复合连接 。 2.根据权利要求1所述的一种管道自动焊接衬板， 其特征在于， 所述基层(1)为铜质基 板， 耐温层(3)为耐高温的复合氧化物陶瓷涂层。 3.根据权利要求2所述的一种管道自动焊接衬板， 其特征在于， 所述基层(1)为紫铜或 铜合金基层(1)。 4.根据权利要求2所述的一种管道自动焊接衬板， 其特征在于， 所述过渡层(2)的热膨 胀系数介于基层(1)和耐 温层(3)之间。 5.根据权利要求4所述的一种管道自动焊接衬板， 其特征在于， 所述过渡层(2)为镍铬 合金涂层。 6.根据权利要求1所述的一种管道自动焊接衬板， 其特征在于， 所述基层(1)朝向耐高 温层的一侧呈弧形凸起(4)， 所述耐高温层和过渡层(2)复合于基层(1)的弧形凸起(4)一 侧。 7.根据权利要求6所述的一种管道自动焊接衬板， 其特征在于， 所述耐温层(3)的截面 各区域的厚度一 致； 所述过渡层(2)的截面各区域的厚度一 致。 8.根据权利要求1所述的一种管道自动焊接衬板， 其特征在于， 所述过渡层(2)的厚度 小于0.5mm。 9.根据权利要求8所述的一种管道自动焊接衬板， 其特征在于， 所述过渡层的厚度为 100 μm。 10.根据权利要求1所述的一种管道自动焊接衬板， 其特征在于， 所述耐温层的厚度为 200‑300 μm。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 218081262 U 2管道自动焊接衬板 技术领域 [0001]本实用新型 涉及焊接技 术领域， 更 具体地说， 它涉及一种管道自动焊接衬板 。 背景技术 [0002]西气东输管道工程是国家重点工程， 主线路全长4000 公里， 其特点是口径大、 管壁 厚、 钢级高、 压力高， 这在我国管道建设史上尚属首次。 由于焊接工作量巨大， 焊接质量要求 高， 因此在较平坦的区段采用了自动焊技术。 目前常规的焊接工艺是焊缝背面增加衬板， 单 面焊双面成型， 全自动焊接 。 [0003]在石油天然气管道项目中， 全位置自动焊具有功效高、 质量稳定等优点， 是长输管 道最先进的焊接方法。 目前我国多采用带铜衬垫管道气动内对口器进 行管道环焊缝打底焊 接的单面焊双面成型工艺。 [0004]目前大口径管道对口焊缝根部焊接时， 需要将铜衬垫紧贴在焊缝处的管道内壁， 易出现由于焊接高温影响， 有可能使铜原子扩散造成焊缝根部渗铜现象。 如果焊接接头出 现渗铜现象且渗入的铜超过一定量， 就有可能会引起 “铜脆”现象， 从而降低金属的力学性 能并对管口 的焊接质量造成不良影响。 [0005]管口自全自动焊接中使用的铜衬板， 主要作用是散热和衬托背面， 防止单面焊双 面成型时， 背面漏焊。 由于焊接过程中高温熔池至二级和刚性铜衬垫接触， 焊根背面不能形 成圆滑过渡焊趾， 应力集中较为严重， 同时铜衬垫烧损严重， 存在焊缝渗铜和夹铜的危险， 降低了焊缝接 头的强度， 造成了因氢脆而开裂的泄漏隐患。 [0006]之前采用的管道材料是X70钢， 焊缝背面尚允许使用的铜衬板(材质： CuCrZr)。 随 着输送技术要求的提高， 目前管道多采用X80钢， 此材料的焊缝强度对铜含量尤其敏感， 针 对该材质焊接中发现的焊缝中渗铜现象， 目前已经禁止直接使用铜衬板紧贴焊缝背后进 行 自动焊接。 改为原始的氩弧焊 打底， 然后进 行自动焊接， 焊接效率只有 过去使用衬垫的管口 自动焊的七分之一， 大 大影响使用效率。 [0007]因此需要提出一种新的方案来 解决这个问题。 实用新型内容 [0008]本实用新型的目的在于解决上述问题而提供一种管道自动焊接衬板， 该衬板具有 铜板散热效果好的优点， 又能解决焊缝渗铜和夹铜的问题， 保证全自动管道焊接中单面焊 双面成型的焊缝质量， 消除泄漏隐患。 [0009]本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种管道自动焊接 衬板， 包括耐温层、 过渡层和 基层， 所述耐高温层用于与焊缝背面接触， 表面呈与管道适配 的弧形， 所述基层背向焊缝， 用于散热； 所述过渡层为合金涂层， 耐温层和基层之间通过过 渡层复合连接 。 [0010]本实用新型进一步设置为， 所述基层为铜质基板， 耐温层为耐高温的复合氧化物 陶瓷涂层。说　明　书 1/3 页 3 CN 218081262 U 3