管道全位置自動(dòng)焊施工工法

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1、管道全位置自動(dòng)焊施工工法???一、前言　　在管道工程施工中，焊接質(zhì)量是保證工程質(zhì)量最重要的環(huán)節(jié)之一，焊接效率也直接影響著施工進(jìn)度，即工程的質(zhì)量和進(jìn)度在極大程度上取決于焊接質(zhì)量和焊接進(jìn)度?！　‰S著輸油輸氣管道向大口徑、長(zhǎng)距離、高強(qiáng)度、高壓力的不斷發(fā)展，焊接的難度越來越大，對(duì)焊接質(zhì)量的要求也越來越高?？渴止る娀『负退幮竞附z半自動(dòng)焊是很難滿足上述要求的。而管道全位置自動(dòng)焊，則是能夠滿足要求的一項(xiàng)全新的焊接工藝?！　」艿廊恢米詣?dòng)焊，是管子固定不動(dòng)，焊接小車?yán)@管子轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)管子全位置(平、立、仰)的焊接。焊接過程由機(jī)

2、械和微機(jī)完成，受人為的影響因素較小，所以管道全位置自動(dòng)焊具有焊縫質(zhì)量好、焊接效率高等優(yōu)點(diǎn)?！　《?、工法特點(diǎn)　　利用STT氣體保護(hù)半自動(dòng)焊工藝性能好、對(duì)管口適用性強(qiáng)的特點(diǎn)，焊接根焊焊道。利用管道全位置自動(dòng)焊，焊接效率高的特點(diǎn)，焊接填充和蓋帽焊道。此工藝具有如下特點(diǎn)：　　1．STT氣體保護(hù)半自動(dòng)焊工藝特點(diǎn)　　(1)引弧容易?！　?2)電弧燃燒穩(wěn)定?！　?3)焊接煙塵和噪音小?！　?4)飛濺極小?！　?5)內(nèi)焊道成形美觀?！　?6)操作容易?！　?7)焊接成本較低?！　?8)焊接效率較高(與手工電弧焊和鎢極氬弧焊相

3、比)?！　?9)抗風(fēng)能力差(與手工電弧焊相比)。　　(10)特別適用管口根焊道的焊接，也適用于其他焊道的焊接?！　?．管道全位置自動(dòng)焊接設(shè)備的工藝特點(diǎn)　　(1)焊接工藝參數(shù)輸入器(牛頓信息包)，可儲(chǔ)存多組焊接工藝參數(shù)，以適用多臺(tái)焊機(jī)和不同規(guī)格鋼管的需要?！　?2)本焊焊接設(shè)備大部分焊接工藝參數(shù)由焊接工藝參數(shù)輸人器輸入，焊工不能對(duì)其進(jìn)行修改(焊接工藝參數(shù)由焊接技術(shù)人員輸入)，確保了焊接工藝參數(shù)的準(zhǔn)確性?！　?3)焊接電弧燃燒比較穩(wěn)定?！　?4)焊接生產(chǎn)率高，與手工電弧焊相比可提高2～5倍。　　(5)焊縫成形美觀

4、，內(nèi)部質(zhì)量好。　　(6)可采用CO2氣體或混合氣體(Ar+CO2)作為保護(hù)介質(zhì)。　　(7)適用管徑φ≥325mm，適用管壁厚度δ≥5mm。管徑越大、壁厚越厚，其經(jīng)濟(jì)效益越好?！　∪?、適用范圍　　本工法適用于低碳鋼、低合金鋼輸油、輸氣和輸水等管道的焊接?！　∷?、工藝原理　　1．STT焊接工藝原理　　STT焊接電源是一種以表面張力為熔滴主要過渡力的CO2氣體保護(hù)半自動(dòng)焊。　　STT焊接電源具有波形控制功能，根據(jù)熔滴的不同過渡過程。控制焊接電流和電弧電壓的波形。即焊接電源能自動(dòng)調(diào)節(jié)焊接電流和電弧電壓達(dá)到電弧所需的瞬

5、時(shí)熱量。確保焊接電弧的穩(wěn)定燃燒和有效地控制焊縫成形。STT熔滴過渡電流、電壓波形圖如圖1所示：圖1SIT熔滴過渡電流、電壓波形圖　　2．管道全位置自動(dòng)焊工作原理　　NOREAST管道全位置自動(dòng)焊機(jī)，是專門用于管道焊接的自動(dòng)焊設(shè)備。它使用實(shí)芯焊絲(φ0．8～φ1．0)，采用的保護(hù)氣體為c02或混合氣體(CO2+Ar)。焊接方向?yàn)橄孪蚝浮Ｋ徒z速度、焊接速度和擺動(dòng)頻率等焊接工藝參數(shù)由焊接工藝參數(shù)輸入器輸入，焊工不能對(duì)其進(jìn)行修改(或只能對(duì)某種參數(shù)進(jìn)行一定范圍的修改)，確保每臺(tái)焊機(jī)和每道焊口焊接工藝參數(shù)的一致性。從而保

6、證了各道焊口的焊接質(zhì)量的均勻性，達(dá)到保證焊接質(zhì)量的目的?！　〈撕附釉O(shè)備適用窄間隙坡口形式的焊接。窄間隙坡口具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)焊接接頭受熱范圍小，焊接熱影響區(qū)小。(2)焊接變形和應(yīng)力小。(3)焊縫的組織和性能好。(4)節(jié)省焊接材料。(5)焊接效率高。　　此焊接設(shè)備適用于各種坡口形式的焊接。用于V形坡口的焊接時(shí)，除焊接效率較窄間隙坡口低外(仍可達(dá)到手工電焊的2～5倍)，其他焊接優(yōu)點(diǎn)仍較突出?！　∥濉⒐に嚵鞒?施工程序)　　工藝流程見圖2。　　六、操作要點(diǎn)　　1．焊接性試驗(yàn)及焊接工藝評(píng)定　　管道全位置自動(dòng)焊在工程

7、施焊前，應(yīng)進(jìn)行焊接性試驗(yàn)。當(dāng)鋼管的材質(zhì)、規(guī)格、坡口型式、焊絲的牌號(hào)、焊絲的規(guī)格和保護(hù)氣體種類等發(fā)生變化時(shí)，均應(yīng)進(jìn)行焊接性試驗(yàn)，試驗(yàn)步驟如下：　　(1)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求、理論計(jì)算和以前的經(jīng)驗(yàn)，初步確定焊接工藝參數(shù)范圍。　　(2)在確定的焊接工藝參數(shù)范圍內(nèi)，設(shè)定幾組不同的焊接工藝數(shù)進(jìn)行焊接工藝性試驗(yàn)。對(duì)焊接后的試件進(jìn)行外觀檢查和無損探傷，縮小焊接工藝參數(shù)的范圍?！　?3)在擬定的焊接工藝參數(shù)范圍內(nèi)，重新進(jìn)行試驗(yàn)，確定一組最佳的焊接工藝參數(shù)?！　?4)用確定的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行多道焊口(一般不少于5道)做模擬施工環(huán)境的焊

8、接試驗(yàn)。并對(duì)試件進(jìn)行外觀檢查和無損探傷。確定良好的焊接質(zhì)量是否穩(wěn)定。若不穩(wěn)定應(yīng)調(diào)整參數(shù)重新試焊，直至焊接質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的穩(wěn)定狀態(tài)。圖2施工工藝流程　　(5)焊縫的外觀質(zhì)量和無損探傷質(zhì)量良好穩(wěn)定后，應(yīng)抽一個(gè)(或2個(gè))管口進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。試驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)均合格后，方可應(yīng)用于工程焊接。　　2．焊工考試　　焊工在從事新的焊接項(xiàng)目前應(yīng)進(jìn)行考試。考試項(xiàng)目包括與考試項(xiàng)目相關(guān)的焊接基礎(chǔ)理論知識(shí)和試件的操作技能。應(yīng)對(duì)試