CN109865921A - 磁吸式管道全位置机动焊焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁吸式管道全位置机动焊焊接工艺，属于管道焊接技术领域。所述焊接方法包括：S1、采用手工钨极氩弧焊进行打底焊接；S2、将磁吸式全位置机动焊机吸附到待焊管道上，对焊接参数进行预设调试；S3、启动焊机，从管道一侧的6点位开始填充焊接，12点位置停止，焊接小车空走到管道另一侧，从6点位接头处起焊，完成填充层焊接；S4、焊机从管道一侧6点位开始盖面层焊接，直至12点位置停止；焊机小车空走到管道另一侧，从6点位接头处起焊，完成焊口的焊接工作。本发明有效节约焊接时间，提高焊接工作效率，降低了作业成本，同时减轻了焊工作业负担，同时有效提升焊接质量，具有良好的实际应用之价值。

Description

磁吸式管道全位置机动焊焊接工艺

技术领域

本发明属于管道焊接技术领域，具体涉及一种磁吸式管道全位置机动焊焊接工艺。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

近年来随着施工技术的不断进步，石油化工、煤化工装置的规模不断增大，伴随着市场竞争日益激烈，建设方对工期的要求越来越紧。化工装置施工的重点和难点是工艺管道，如何在较短的时间内完成工程量较大的管道焊接，常用的方法是建设管道加工厂引入管道自动焊设备进行管道预制和安装。

国内现有的埋弧自动焊设备工艺虽然施工效率高、焊接质量好，但只适用于在厂房内进行管道预制，不能用于现场固定口的安装焊接。手工气保焊工艺受制于人的体能，不能持续平稳焊接，气保焊的工效不能完全体现出来。磁吸式管道全位置机动焊很好的解决了上述问题。不仅可以应用于管道预制焊口的焊接，也可以在现场焊接固定焊口，加大了管道自动焊焊接深度，同时改善了人工焊接环境，减轻劳动强度，可以持续焊接，提高了焊接工效，但是发明人发现，采用上述磁吸式管道全位置机动焊仍不能完全保证焊接质量。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种磁吸式管道全位置机动焊焊接工艺，本发明利用气体保护电弧焊设备作为焊接电源，采用磁吸式焊接小车吸附到管子表面进行焊接作业，适时调整焊接过程中的各种焊接参数，从而有效提高了磁吸式管道全位置机动焊的焊接效率和焊接质量，具有良好的实际应用之价值。

本发明的目的之一是提供一种磁吸式管道全位置机动焊焊接方法。

本发明的目的之二是提供上述焊接方法的应用。

为实现上述发明目的，具体的，本发明公开了以下技术方案：

本发明的第一个方面，公开了一种磁吸式管道全位置机动焊焊接方法，所述焊接方法包括：

S1、采用手工钨极氩弧焊进行打底焊接；

S2、将磁吸式全位置机动焊机吸附到待焊管道上，对焊接参数进行预设调试；

S3、启动焊机，从管道一侧的6点位开始填充焊接，12点位置停止，焊接小车空走到管道另一侧，从6点位接头处起焊，完成填充层焊接；

S4、焊机从管道一侧6点位开始盖面层焊接，直至12点位置停止；焊机小车空走到管道另一侧，从6点位接头处起焊，完成焊口的焊接工作。

具体的，上述磁吸式全位置机动焊机焊接过程中采用焊丝直径为的焊丝，焊丝在CO₂或者Ar+CO₂混合气体保护下进行焊接；采用上述焊丝可以使用较大的焊接参数进行焊接，从而提高焊接质量；

进一步的，保护气体采用80％Ar和20％CO₂的混合气体；当采用Ar+CO2混合气体进行焊接时，经试验验证80％的Ar+20％的CO₂组合的混合气体，焊接过程稳定，飞溅小。

进一步的，所述步骤S1中，钨极氩弧焊具体参数为：电流80～110A，电压为20～22V，移动速度为34～35cm/min，气体流量为20～25L/min；采用直径为的焊条；保护气体为Ar气；

进一步的，所述步骤S3和S4中，填充层和盖面层的具体焊接参数为：焊接电流180～220A，焊接电压20～24V，移动速度20～24cm/min，送丝速度为750～850cm/min，焊丝伸出长度为8～12mm，摆动速度为160～180次/min，摆幅以焊缝金属熔敷到焊道边缘为准；气体流量为20～25L/min；

进一步的，机动焊焊接方法还包括对管道管口端面进行预处理，所述预处理是对待焊管道的管口端面进行坡口加工和清洁；

进一步的，所述机动焊焊接方法还包括对焊接接头进行常规检验，检验项目包括外观检查，以焊缝与母材圆滑过渡，表面没有未熔合、夹渣、气孔、焊瘤、咬边等焊接缺陷为合格。

进一步的，待焊管道为A106-B材质；

进一步的，焊接非磁性管道(如奥氏体不锈钢)时，可以用薄铁皮制作简易轨道，轨道与不锈钢管道之间做防污染处理，将磁吸式全位置机动焊机吸附到轨道上可以焊接不锈钢管道。

本发明的第二个方面，提供上述机动焊焊接方法在工艺管道焊接中的应用。

与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

本发明利用气体保护电弧焊设备作为焊接电源，采用磁吸式焊接小车吸附到管子表面进行焊接作业，适时调整焊接过程中的各种焊接参数，有效节约焊接时间，提高焊接工作效率，降低了作业成本，同时减轻了焊工作业负担，同时有效提升焊接质量，具有良好的实际应用之价值。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

结合具体实例对本发明作进一步的说明，以下实例仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。如果实施例中未注明的实验具体条件，通常按照常规条件，或按照销售公司所推荐的条件；在本发明没有特别限定，均可通过商业途径购买得到。

正如背景技术所介绍的，现有技术中，国内现有的埋弧自动焊设备工艺虽然施工效率高、焊接质量好，但只适用于在厂房内进行管道预制，不能用于现场固定口的安装焊接。手工气保焊工艺受制于人的体能，不能持续平稳焊接，气保焊的工效不能完全体现出来。

有鉴于此，本发明的一种具体实施方式中，提供一种磁吸式管道全位置机动焊焊接方法，所述焊接方法包括：

S1、采用手工钨极氩弧焊进行打底焊接；

S2、将磁吸式全位置机动焊机吸附到待焊管道上，对焊接参数进行预设调试；

S3、启动焊机，从管道一侧的6点位开始填充焊接，12点位置停止，焊接小车空走到管道另一侧，从6点位接头处起焊，完成填充层焊接；

S4、焊机从管道一侧6点位开始盖面层焊接，直至12点位置停止；焊机小车空走到管道另一侧，从6点位接头处起焊，完成焊口的焊接工作。

本发明又一具体实施方式中，上述磁吸式全位置机动焊焊接过程中采用焊丝直径为的焊丝，焊丝在CO₂或者Ar+CO₂混合气体保护下进行焊接；采用上述焊丝可以使用较大的焊接参数进行焊接，从而提高焊接质量；

本发明又一具体实施方式中，保护气体采用80％Ar和20％CO₂的混合气体；当采用Ar+CO₂混合气体进行焊接时，经试验验证80％的Ar+20％的CO₂组合的混合气体，焊接过程稳定，飞溅小。在纯氩气保护下焊接，熔池的润湿性差，熔池流动性差，容易造成热量集中，形成驼峰焊道，焊接操控性差。在氩气中加入CO₂气体，提高了保护气体的氧化性，熔池润湿性好，熔池流动性得到改善，使熔池能够铺展开，焊缝成型和焊接操控性好。并且由于控制了CO₂的加入量，使保护气体的氧化性没有纯CO₂那么强烈，焊接过程中产生的飞溅明显减少，在提高操控性的同时，提高了熔敷效率；

本发明又一具体实施方式中，所述步骤S1中，钨极氩弧焊具体参数为：电流80～110A，电压为20～22V，移动速度为34～35cm/min，气体流量为20～25L/min；采用直径为的焊条；保护气体为Ar气；由于打底层焊接其焊接速度较难控制，在平焊位置过快则容易穿丝，过慢则容易出现焊瘤，需要焊工通过对熔池的观察来随时进行调节，因此采取手工钨极氩弧焊的方式进行；

本发明又一具体实施方式中，所述步骤S3和S4中，填充层和盖面层的具体焊接参数为：焊接电流180～220A，焊接电压20～24V，移动速度20～24cm/min，送丝速度为750～850cm/min，焊丝伸出长度为8～12mm，摆动速度为160～180次/min，摆幅以焊缝金属熔敷到焊道边缘为准；气体流量为20～25L/min；在使用前应根据焊接工艺规程，焊接技术人员调出所需的焊接工艺数据，即可开始焊接作业。采用上述焊接工艺参数，在提高焊接效率的同时，焊接焊缝具有层间焊缝填充金属平整，各层焊缝边缘熔合良好，提高了焊接质量；

本发明又一具体实施方式中，机动焊焊接方法还包括对管道管口端面进行预处理，所述预处理是对待焊管道的管口端面进行坡口加工和清洁；

本发明又一具体实施方式中，所述机动焊焊接方法还包括对焊接接头进行常规检验，检验项目包括外观检查，以焊缝与母材圆滑过渡，表面没有未熔合、夹渣、气孔、焊瘤、咬边等焊接缺陷为合格。

本发明又一具体实施方式中，待焊管道为A106-B材质；

本发明又一具体实施方式中，焊接非磁性管道(如奥氏体不锈钢)时，可以用薄铁皮制作简易轨道，轨道与非磁性管道之间做防污染处理，将磁吸式全位置机动焊机吸附到轨道上可以焊接非磁性管道。这种轨道只需要让磁吸式全位置机动焊机吸附上，依靠磁力和摩擦力使焊机行走，因此轨道制作简单。

本发明又一具体实施方式中，提供上述机动焊焊接方法在工艺管道焊接中的应用。

下面结合具体实施例对本发明技术方案做进一步阐述。

实施例1

本发明采用待焊管道为A106-B材质，规格Φ219×8.18mm。

具体焊接方法如下：

1：焊接次序

1.1：对管道管口端面进行预处理，预处理具体方法是对待焊管道的管口端面进行坡口加工和清洁。

1.2：管道按照规范要求进行加工组对，采用手工钨极氩弧焊进行打底焊接。焊条直径为钨极氩弧焊具体参数为：电流100A，电压为20V，移动速度为34cm/min，保护气体采用Ar气，气体流量为22L/min。

1.3：将磁吸式全位置机动焊机吸附到管子上进行焊前各项焊接参数预设调试。

1.4：启动焊机，从管道一侧的6点位开始填充焊接，直至12点位置停止。焊接小车空走到管道另一侧，从6点位接头处起焊，完成这一侧填充层焊接。

1.5：焊机从管子一侧6点位开始盖面层焊接，直至12点位置停止。焊机小车空走到管道另一侧，从6点位接头处起焊，完成整个焊口的焊接工作。

2：全位置机动焊机使用

2.1：调试气体配比器氩气和二氧化碳，二者气体体积比为8:2，气体流量控制为20L/min；连接焊接地线。

2.2：启动焊机和遥控器。

2.3：将焊机吸附到管道上，焊机的四个轮子全部与管道紧密接触。

2.4：调整焊枪伸缩臂到合适位置，以焊枪中心在坡口中心为准。

2.5：安装焊丝，调整焊丝干身长度到合适位置。焊丝直径为

2.6：填充层与盖面层焊接参数具体为：焊接电流200A，焊接电压22V，移动速度22cm/min，送丝速度为800cm/min，焊丝伸出长度为10mm，摆动速度为170次/min，摆幅以焊缝金属熔敷到焊道边缘为准。

2.7：调整焊枪倾角。倾角为后倾(焊枪轴线在管子切线前面)10度左右为宜。

2.8：根据管道壁厚和坡口角度，适当调整焊枪与坡口之间的倾角，防止产生侧壁未熔合缺陷。

2.9：按照焊接规范要求完成焊口填充、盖面的焊接工作。

2.10：焊口外观质量检查，以焊缝与母材圆滑过渡，表面没有未熔合、夹渣、气孔、焊瘤、咬边等焊接缺陷为合格。

2.11：焊接完毕，待焊枪冷却后将焊机清理干净装箱保存。

实施例2

本发明采用待焊管道为A106-B材质，规格Φ273×9.27。具体焊接方法同实施例1。

实施例3

本发明采用待焊管道为A106-B材质，规格Φ323×10.31。具体焊接方法同实施例1。

实施例4

本发明采用待焊管道为A106-B材质，规格Φ355.6×7.92。具体焊接方法同实施例1。

实施例5

本发明采用待焊管道为A106-B材质，规格Φ406.4×12.7。具体焊接方法同实施例1。

实施例6

本发明采用待焊管道为A106-B材质，规格Φ450×14.27。具体焊接方法同实施例1。

实施例7

本发明采用待焊管道为A106-B材质，规格Φ508×15.09。具体焊接方法同实施例1。

实施例8

本发明采用待焊管道为A106-B材质，规格Φ610×17.48。具体焊接方法同实施例1。

磁吸式全位置自动焊接工艺功效比

由上表可知，采用本发明焊接工艺方法对各种规格待焊管道进行焊接均可取得良好的焊接效果，其焊接效率得到显著提高。

应注意的是，以上实例仅用于说明本发明的技术方案而非对其进行限制。尽管参照所给出的实例对本发明进行了详细说明，但是本领域的普通技术人员可根据需要对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种磁吸式管道全位置机动焊焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括：

S1、采用手工钨极氩弧焊进行打底焊接；

S2、将磁吸式全位置机动焊机吸附到待焊管道上，对焊接参数进行预设调试；

S3、启动焊机，从管道一侧的6点位开始填充焊接，12点位置停止，焊接小车空走到管道另一侧，从6点位接头处起焊，完成填充层焊接；

S4、焊机从管道一侧6点位开始盖面层焊接，直至12点位置停止；焊机小车空走到管道另一侧，从6点位接头处起焊，完成焊口的焊接工作。

2.如权利要求1所述的一种磁吸式管道全位置机动焊焊接方法，其特征在于，采用焊丝直径为的焊丝，焊丝在CO₂或者Ar+CO₂混合气体保护下进行焊接。

3.如权利要求1所述的一种磁吸式管道全位置机动焊焊接方法，其特征在于，保护气体采用80％Ar和20％CO₂的混合气体。

4.如权利要求1所述的一种磁吸式管道全位置机动焊焊接方法，其特征在于，所述步骤S1中，钨极氩弧焊具体参数为：电流80～110A，电压为20～22V，移动速度为34～35cm/min，气体流量为20～25L/min。

5.如权利要求1所述的一种磁吸式管道全位置机动焊焊接方法，其特征在于，所述步骤S3和S4中，填充层和盖面层的具体焊接参数为：焊接电流180～220A，焊接电压20～24V，移动速度20～24cm/min，送丝速度为750～850cm/min，焊丝伸出长度为8～12mm，摆动速度为160～180次/min，摆幅以焊缝金属熔敷到焊道边缘为准；气体流量为20～25L/min。

6.如权利要求1所述的一种磁吸式管道全位置机动焊焊接方法，其特征在于，机动焊焊接方法还包括对管道管口端面进行预处理，所述预处理是对待焊管道的管口端面进行坡口加工和清洁。

7.如权利要求1所述的一种磁吸式管道全位置机动焊焊接方法，其特征在于，所述机动焊焊接方法还包括对焊接接头进行常规检验，检验项目包括外观检查：以焊缝与母材圆滑过渡，表面没有未熔合、夹渣、气孔、焊瘤、咬边为合格。

8.如权利要求1所述的一种磁吸式管道全位置机动焊焊接方法，其特征在于，待焊管道为A106-B材质。

9.如权利要求1所述的一种磁吸式管道全位置机动焊焊接方法，其特征在于，焊接非磁性管道时，用薄铁皮制作简易轨道，轨道与非磁性管道之间做防污染处理，将磁吸式全位置机动焊机吸附到轨道上焊接非磁性管道。

10.权利要求1-9任一项所述机动焊焊接方法在工艺管道焊接中的应用。