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大口径厚壁管道的焊接

来源:http://www.greatsouthpecan.com 责任编辑:环亚娱乐ag88 2018-04-22 21:43

  大口径、厚壁管道的焊接

 

  全主动焊接大口径、厚壁(大于21mm)管线常常选用U型坡口或复合型坡口,因为U型坡口、复合坡口加工耗时、耗力制约管道焊接功率。V形坡口加工简略,省时、省力,但大口径、厚壁管线V型坡口全主动焊接时,如焊接工艺参数挑选不妥,将导致焊接缺点发生。

  跟着管道建造用钢管强度等级进步至X70、X80等级,管径和壁厚的增大,从2003年起在管道施工中逐步开端运用主动焊技能。管道主动焊技能因为焊接功率高,劳动强度小,焊接进程受人为因素影响小等优势,在大口径、厚壁管道建造的运用中具有很大潜力。

  但我国的管道主动焊接技能正处于发展阶段,焊接中的一些问题如根部未熔合、侧壁未交融、坡口杂乱等还没有彻底解决;主动焊接大口径、厚壁管线常常选用U型坡口或复合型坡口,管端坡口整形机等配套设备没有老练,所以研讨大口径、厚壁管道V型坡口主动焊接技能非常有意义。

  西气东输二线中卫-靖边联络线全线长度约345km,钢管强度等级为X70,管径为φ1016,壁厚为14.6mm、17.5mm、21.0mm和26.2mm,根据该工程特色长庆建造工程总公司引进了CRC全主动焊机,乌鲁木齐市打造国家风电配,运用在联络线第1B标段壁厚为21.0mm管道上。

  焊接办法、设备、资料

  焊接办法选用STT根焊+CRC-P260主动焊机热焊、中船再与四大钢企战略,填充、盖面。焊接设备:林肯STT焊机、林肯DC-400、 CRC-P260主动焊机。维护气体:STT根焊维护气100%CO2,全主动焊维护气为80%Ar+20%CO2。焊接资料如表1所示。

  图1 坡口方式

  接头方式及焊道次序

  焊道坡口方式如图1所示,焊道次序如图2所示。

  图2 焊道次序

  焊接实验与剖析

  主动焊常用复合坡口或U型坡口,在小壁厚管线中也可运用V型坡口,它们一起的特色就是坡口上口空隙较小。西气东输二线管道壁厚为21.0mm,V型坡口的上口宽度约为22mm,此宽度已挨近CRC-P260焊枪摆幅极限。这样的坡口型式对主动焊接是一个巨大的应战。大口径厚壁根据以往经历断定了主动焊实验焊接工艺参数(如表2所示)。

  选用以上参数进行主动焊接实验,实验焊接中发现主动焊缝易呈现缺点有层间未熔合、侧壁未熔合、密布气孔、仰焊部位余高超支等。

  在试焊进程中,电流在210~235A、电压在21~23V、送丝速度在420~480in/min、焊接速度在12~15in/min时,实验焊接中发现F1、F2、F3焊缝上简直未呈现层间未熔合状况、坡口未熔合及密布气孔状况。剖析以为F1、F2、F3、三道焊缝坡口宽度小,气体维护充沛,因此不会发生氮气孔;坡口宽度小使得焊枪摆幅小,摇摆频率高,在送丝速度必定状况下母材与填充金属熔合充沛,因此发生未熔合的几率较小;仰焊部位焊缝余高不大。

  电流在200~250A、电压在18~22V、送丝速度在400~500in/min、焊接速度在12~16in/min时,实验焊中发现F4、F5、F6部分焊缝立焊方位呈现层间未熔合和坡口未熔合,但仍然没有气孔呈现,仰焊部分余高不大。发生层间未熔合和坡口未熔合的焊缝焊接电流小于220A,电压21V,送丝速度小于450 in/min,焊接速度大于15in/min,且焊枪摇摆频率小于90次/min。进步送丝速度、电流电压(调整焊丝伸出长度)、增大焊枪摇摆起伏一起尽量挑选较快的焊枪摇摆频率、操控立焊部位焊接速度后,F4、F5、F6检测后未发现层间未熔合和坡口未熔合。

  电流在220~250A、电压在20~22V、送丝速度在450~500in/min、焊接速度在14~16in/min时,盖面焊缝未发现未熔合,但盖面焊缝在仰焊方位余高超支。剖析以为盖面焊缝宽度约为18~22mm,这个宽度挨近CRC-P260焊枪最大摇摆起伏,而宽焊缝、焊枪大摆幅、快摆频使熔池存在时刻长且焊枪运动时对熔池有拌和作用,仰焊方位熔敷金属在重力、电磁力等作用下垂,进而导致仰焊方位焊缝余高超支。

  为了确保杰出的盖面成型作用,盖面焊在挑选较小的焊接速度的一起尽量减小焊枪摇摆频率,使的盖面焊缝薄而宽,然后减小了熔池存在时刻,达到了削减仰焊方位余高的意图。

  焊接工艺参数

  图3 焊缝外观

  根据试焊成果及剖析最终断定西气东输二线联络线STT根焊+CRC全主动焊填充、盖面工艺参数(如表3所示)。根据表3焊接参数焊接,管道的焊接焊缝经检测无气孔、裂纹、未熔合等缺点,焊缝外表成型状况(如图3所示),微观金相杰出(如图4所示)。

  图4 焊缝微观金相

  焊缝机械性能通过中国石油天然气管道科学研讨院焊接技能中心检测,各项目标契合西气东输二线联络线接施工要求。STT根焊+CRC-P260主动焊接在大口径、厚壁(V型坡口)管道上的成功运用,充沛体现了主动焊接技能优质、高效、低劳动强度的特色。

  (源自:中华机械网)

  

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