CN109202229A - 单弧双丝管道焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了单弧双丝管道焊接方法，包括以下步骤：S1、焊接前准备：检查待焊接的两管道规格及质量，进行坡口加工打磨；S2、检查坡口情况，对坡口两侧进行清洁，保证坡口平整光滑；S3、将待焊接的两管道送入点焊机中，进行对接，完成根焊；S4、设定自适应控制自动化焊接设备的模式和工艺参数；S5、利用设定好的自适应控制自动化焊接设备对根焊后的管道进行热焊、填充焊和盖面焊，直至完成整个焊接操作。本发明提出的单弧双丝管道焊接方法，焊接熔敷率大，焊接速度快，有效的减少了焊接裂纹的出现，明显提高了焊接速率和焊接质量，同时降低了焊接热影响区组织粗化和软化的程度，有利于焊接接头力学性能的改善。

Description

单弧双丝管道焊接方法
技术领域
本发明涉及管道焊接技术领域，尤其涉及单弧双丝管道焊接方法。
背景技术
近年来全球对石油天然气的需求猛增，为了把天然气从产地长途输送到用户，除了经液化天然气运输船海运外，就得靠管道长途输送，管道运输的特点是经济、安全和不间断，输送效率高。据报道，全世界油气输送管道总长度已达230×104km，每年铺设油气输送管线其中60%为天然气输送管线。由于油气用钢管的强度等级较高，管径和壁厚较大，管线施工多以自动焊和半自动焊为主，手工焊为辅。过去曾主要是焊条电弧焊和半自动焊，效率低，尤其油气输送管线的焊接质量要求很高，既要控制缺陷的产生，又要焊道内表面光滑，因此如何提高焊接效率和焊接质量成为首要问题，本发明提出的单弧双丝管道焊接方法能有效的解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的单弧双丝管道焊接方法。
单弧双丝管道焊接方法，包括以下步骤：
S1、焊接前准备：检查待焊接的两管道规格及质量，选择合适的焊剂、焊丝，确认所用焊接管道材料质量符合国家标准，在确认无误的情况下，用管材坡口机对待焊接的两管道端口进行坡口加工；
S2、检查经步骤S1加工打磨后的坡口情况，对坡口两侧15～25mm范围内进行清洁，去除加工毛刺、水迹、铁锈，留出衬管钝边6～8mm，保证坡口平整光滑；
S3、将待焊接的两管道送入点焊机中，调节点焊机电极杆的位置，然后使待焊接的两管道进行对接，完成根焊；
S4、设定自适应控制自动化焊接设备的模式和工艺参数，将焊接电压设为22～28V，焊接电流设为180～250A，焊丝电流设为30～60A，焊接速度设为1000～1200mm/min；
S5、利用设定好的自适应控制自动化焊接设备对步骤S3中根焊后的管道进行热焊、填充焊和盖面焊，直至完成整个焊接操作。
2、优选的，所述步骤S1中合适的焊剂为碱性焊剂SJ101或SJ301。
优选的，所述步骤S1中合适的焊丝指油气管道专用焊丝，且焊丝直径为4～8mm。
优选的，所述步骤S1中的坡口形状为U型或V型坡口。
优选的，所述步骤S1中的坡口为U型坡口，坡口角度为25～40°，坡口宽度为3～8mm，或步骤S1中的坡口为V型坡口，坡口角度为30～50°，坡口宽度为5～12mm。
优选的，所述步骤S3中调节后的点焊机电极杆的位置为刚好使电极压到待焊两管道。
优选的，所述步骤S5中进行热焊、填充焊焊道的保护气体为CO2，盖面焊焊道的保护气体为Ar和CO2混合气体，Ar的重量百分比为70～80%，余量为CO2。
本发明提出的单弧双丝管道焊接方法，选用的焊剂为用于强度较高的高强钢焊接的碱性焊剂，能够熔化形成熔渣和气体，对熔化金属起保护和冶金处理作用，选用的焊丝为油气管道专用焊丝，焊丝直径的选择，可提高焊接速度和焊缝表面的光滑度，焊接熔敷率大，焊接速度快，有效的减少了焊接裂纹的出现，明显提高了焊接速率和焊接质量，同时降低了焊接热影响区组织粗化和软化的程度，有利于焊接接头力学性能的改善。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的单弧双丝管道焊接方法，包括以下步骤：
S1、焊接前准备：检查待焊接的两管道规格及质量，选择碱性焊剂SJ101，选择油气管道专用焊丝，且焊丝直径为8mm，确认所用焊接管道材料质量符合国家标准，在确认无误的情况下，用管材坡口机对待焊接的两管道端口进行坡口加工，打磨后的坡口为U型坡口，坡口角度为30°，坡口宽度为5mm；
S2、检查经步骤S1加工打磨后的坡口情况，对坡口两侧18mm范围内进行清洁，去除加工毛刺、水迹、铁锈，留出衬管钝边7mm，保证坡口平整光滑；
S3、将待焊接的两管道送入点焊机中，调节点焊机电极杆的位置使电极刚好压到待焊两管道，然后使待焊接的两管道进行对接，完成根焊；
S4、设定自适应控制自动化焊接设备的模式和工艺参数，将焊接电压设为24V，焊接电流设为200A，焊丝电流设为40A，焊接速度设为1050mm/min；
S5、利用设定好的自适应控制自动化焊接设备对步骤S3中根焊后的管道进行热焊、填充焊和盖面焊，直至完成整个焊接操作，其中热焊、填充焊焊道的保护气体为CO2，盖面焊焊道的保护气体为Ar和CO2混合气体，Ar的重量百分比为75%，余量为CO2。
实施例二
本发明提出的单弧双丝管道焊接方法，包括以下步骤：
S1、焊接前准备：检查待焊接的两管道规格及质量，选择碱性焊剂SJ301，选择油气管道专用焊丝，且焊丝直径为5mm，确认所用焊接管道材料质量符合国家标准，在确认无误的情况下，用管材坡口机对待焊接的两管道端口进行坡口加工，打磨后的坡口为V型坡口，坡口角度为45°，坡口宽度为10mm；
S2、检查经步骤S1加工打磨后的坡口情况，对坡口两侧22mm范围内进行清洁，去除加工毛刺、水迹、铁锈，留出衬管钝边6mm，保证坡口平整光滑；
S3、将待焊接的两管道送入点焊机中，调节点焊机电极杆的位置使电极刚好压到待焊两管道，然后使待焊接的两管道进行对接，完成根焊；
S4、设定自适应控制自动化焊接设备的模式和工艺参数，将焊接电压设为26V，焊接电流设为230A，焊丝电流设为50A，焊接速度设为1150mm/min；
S5、利用设定好的自适应控制自动化焊接设备对步骤S3中根焊后的管道进行热焊、填充焊和盖面焊，直至完成整个焊接操作，其中热焊、填充焊焊道的保护气体为CO2，盖面焊焊道的保护气体为Ar和CO2混合气体，Ar的重量百分比为78%，余量为CO2。
实施例三
本发明提出的单弧双丝管道焊接方法，包括以下步骤：
S1、焊接前准备：检查待焊接的两管道规格及质量，选择碱性焊剂SJ101，选择油气管道专用焊丝，且焊丝直径为7mm，确认所用焊接管道材料质量符合国家标准，在确认无误的情况下，用管材坡口机对待焊接的两管道端口进行坡口加工，打磨后的坡口为U型坡口，坡口角度为25°，坡口宽度为4mm；
S2、检查经步骤S1加工打磨后的坡口情况，对坡口两侧15mm范围内进行清洁，去除加工毛刺、水迹、铁锈，留出衬管钝边8mm，保证坡口平整光滑；
S3、将待焊接的两管道送入点焊机中，调节点焊机电极杆的位置使电极刚好压到待焊两管道，然后使待焊接的两管道进行对接，完成根焊；
S4、设定自适应控制自动化焊接设备的模式和工艺参数，将焊接电压设为22V，焊接电流设为180A，焊丝电流设为30A，焊接速度设为1000mm/min；
S5、利用设定好的自适应控制自动化焊接设备对步骤S3中根焊后的管道进行热焊、填充焊和盖面焊，直至完成整个焊接操作，其中热焊、填充焊焊道的保护气体为CO2，盖面焊焊道的保护气体为Ar和CO2混合气体，Ar的重量百分比为80%，余量为CO2。
实施例四
本发明提出的单弧双丝管道焊接方法，包括以下步骤：
S1、焊接前准备：检查待焊接的两管道规格及质量，选择碱性焊剂SJ301，选择油气管道专用焊丝，且焊丝直径为4mm，确认所用焊接管道材料质量符合国家标准，在确认无误的情况下，用管材坡口机对待焊接的两管道端口进行坡口加工，打磨后的坡口为V型坡口，坡口角度为40°，坡口宽度为8mm；
S2、检查经步骤S1加工打磨后的坡口情况，对坡口两侧25mm范围内进行清洁，去除加工毛刺、水迹、铁锈，留出衬管钝边6mm，保证坡口平整光滑；
S3、将待焊接的两管道送入点焊机中，调节点焊机电极杆的位置使电极刚好压到待焊两管道，然后使待焊接的两管道进行对接，完成根焊；
S4、设定自适应控制自动化焊接设备的模式和工艺参数，将焊接电压设为28V，焊接电流设为250A，焊丝电流设为60A，焊接速度设为1200mm/min；
S5、利用设定好的自适应控制自动化焊接设备对步骤S3中根焊后的管道进行热焊、填充焊和盖面焊，直至完成整个焊接操作，其中热焊、填充焊焊道的保护气体为CO2，盖面焊焊道的保护气体为Ar和CO2混合气体，Ar的重量百分比为72%，余量为CO2。
实施例五
本发明提出的单弧双丝管道焊接方法，包括以下步骤：
S1、焊接前准备：检查待焊接的两管道规格及质量，选择碱性焊剂SJ101，选择油气管道专用焊丝，且焊丝直径为6mm，确认所用焊接管道材料质量符合国家标准，在确认无误的情况下，用管材坡口机对待焊接的两管道端口进行坡口加工，打磨后的坡口为U型坡口，坡口角度为35°，坡口宽度为6mm；
S2、检查经步骤S1加工打磨后的坡口情况，对坡口两侧20mm范围内进行清洁，去除加工毛刺、水迹、铁锈，留出衬管钝边7mm，保证坡口平整光滑；
S3、将待焊接的两管道送入点焊机中，调节点焊机电极杆的位置使电极刚好压到待焊两管道，然后使待焊接的两管道进行对接，完成根焊；
S4、设定自适应控制自动化焊接设备的模式和工艺参数，将焊接电压设为25V，焊接电流设为210A，焊丝电流设为450A，焊接速度设为1100mm/min；
S5、利用设定好的自适应控制自动化焊接设备对步骤S3中根焊后的管道进行热焊、填充焊和盖面焊，直至完成整个焊接操作，其中热焊、填充焊焊道的保护气体为CO2，盖面焊焊道的保护气体为Ar和CO2混合气体，Ar的重量百分比为70%，余量为CO2。
本发明提出的单弧双丝管道焊接方法，选用的焊剂为用于强度较高的高强钢焊接的碱性焊剂，能够熔化形成熔渣和气体，对熔化金属起保护和冶金处理作用，选用的焊丝为油气管道专用焊丝，焊丝直径的选择，可提高焊接速度和焊缝表面的光滑度，焊接过程中可将焊接速度控制在1000～1200mm/min，对比上述五组实施例可知，实施例四中焊接速度最快。本发明提出的焊接方法焊接熔敷率大，焊接速度快，有效的减少了焊接裂纹的出现，明显提高了焊接速率和焊接质量，同时降低了焊接热影响区组织粗化和软化的程度，有利于焊接接头力学性能的改善。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.单弧双丝管道焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、焊接前准备：检查待焊接的两管道规格及质量，选择合适的焊剂、焊丝，确认所用焊接管道材料质量符合国家标准，在确认无误的情况下，用管材坡口机对待焊接的两管道端口进行坡口加工；
S2、检查经步骤S1加工打磨后的坡口情况，对坡口两侧15～25mm范围内进行清洁，去除加工毛刺、水迹、铁锈，留出衬管钝边6～8mm，保证坡口平整光滑；
S3、将待焊接的两管道送入点焊机中，调节点焊机电极杆的位置，然后使待焊接的两管道进行对接，完成根焊；
S4、设定自适应控制自动化焊接设备的模式和工艺参数，将焊接电压设为22～28V，焊接电流设为180～250A，焊丝电流设为30～60A，焊接速度设为1000～1200mm/min；
S5、利用设定好的自适应控制自动化焊接设备对步骤S3中根焊后的管道进行热焊、填充焊和盖面焊，直至完成整个焊接操作。
2.根据权利要求1所述的单弧双丝管道焊接方法，其特征在于，所述步骤S1中合适的焊剂为碱性焊剂SJ101或SJ301。
3.根据权利要求1所述的单弧双丝管道焊接方法，其特征在于，所述步骤S1中合适的焊丝指油气管道专用焊丝，且焊丝直径为4～8mm。
4.根据权利要求1所述的单弧双丝管道焊接方法，其特征在于，所述步骤S1中的坡口形状为U型或V型坡口。
5.根据权利要求1所述的单弧双丝管道焊接方法，其特征在于，所述步骤S1中的坡口为U型坡口，坡口角度为25～40°，坡口宽度为3～8mm，或步骤S1中的坡口为V型坡口，坡口角度为30～50°，坡口宽度为5～12mm。
6.根据权利要求1所述的单弧双丝管道焊接方法，其特征在于，所述步骤S3中调节后的点焊机电极杆的位置为刚好使电极压到待焊两管道。
7.根据权利要求1所述的单弧双丝管道焊接方法，其特征在于，所述步骤S5中进行热焊、填充焊焊道的保护气体为CO2，盖面焊焊道的保护气体为Ar和CO2混合气体，Ar的重量百分比为70～80%，余量为CO2。
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