STT型CO2半自動焊在管道焊接中的應(yīng)用.pdf

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1、16·工藝與應(yīng)用·焊接技術(shù)2000年6月第29卷第3期文章編號:10022025X(2000)0320016202STT型CO2半自動焊在管道焊接中的應(yīng)用1122鮑云杰,朱志明,郭愛東,趙志剛(11清華大學(xué),北京100084;21中國石油天然氣管道局,河北廊坊065000)摘要:STT型CO2逆變焊機是一種新型的半自動焊機。它基于短路液橋表面張力過渡(Surface2tension2transfer)理論,采用了波形控制技術(shù),具有優(yōu)異的工藝適應(yīng)性,因此拓寬了CO2半自動焊的應(yīng)用領(lǐng)域。本文結(jié)合STT型CO2半自動焊在Muglad盆地石油管道打底焊施工中的應(yīng)用,對使用效果進行了

2、分析和評價。STT半自動焊技術(shù)在主體管道雙聯(lián)管打底焊中的成功應(yīng)用。改變了CO2半自動焊不適合長輸管道焊接的觀念,在技術(shù)上是一次較大的突破,為完善長輸管道主體半自動化焊接工藝提供了新的思路。關(guān)鍵詞:CO2焊;管道;短路液橋表面張力過渡;打底焊道;應(yīng)用+中圖分類號:TG444.73文獻標識碼:B期,輸出電流為10A;t3~t5是頸縮后期(熔滴和焊絲分離之前),輸出電流低于50A。在這兩個階段要使電1引言流減小,避免液橋爆斷引起飛濺,同時控制燃弧能量,隨著石油工業(yè)的發(fā)展,我國的長輸管道建設(shè)也正改善焊縫成形。在t5時刻焊絲同熔池分離,電源立即處于發(fā)展的高峰期。在這個進程中,我國的管

3、道施工輸出大電流,保證順利引弧;電弧引燃后,電流逐漸減技術(shù)得到了長足的發(fā)展和提高。特別是進入90年代以小,在t7時刻回到基值電流。來,隨著幾項國家重點工程的上馬,又相繼引進了幾種較為先進的焊接工藝和相關(guān)的焊接設(shè)備,大大提高了國內(nèi)施工隊伍的整體實力和施工能力,為開創(chuàng)海外市場創(chuàng)造了良好的條件。在蘇丹Muglad盆地石油開發(fā)項目管道系統(tǒng)焊接施工中,中國石油天然氣管道局引進了STT型CO2半自動焊接技術(shù),使雙聯(lián)管工藝的打底焊取得了較好的效果。2STT型CO2焊接技術(shù)CO2氣體保護焊是一種廉價、高效的焊接方法。傳[2]統(tǒng)的短路過渡CO2焊采用恒壓外特性電源配合等速該焊機的主要優(yōu)點:①

4、焊接過程穩(wěn)定(干伸長度送絲,主要依靠回路電感的作用控制焊接過程的穩(wěn)定變化影響小),顯著地降低了飛濺,減輕了焊工的工作性,以減小飛濺,調(diào)節(jié)燃弧能量,改善焊縫成形。但是,強度;②焊縫成形美觀;③電弧產(chǎn)生的輻射和煙霧較電感的作用不能從根本上解決焊接飛濺大和控制熔深少;④可降低小尺寸工件的熱輸入量。其優(yōu)異的性能[1]及成形的矛盾。大大拓寬了CO2半自動焊的應(yīng)用領(lǐng)域。STT型CO2焊接技術(shù)基于短路液橋表面張力過渡(Surface2tension-transfer)的理論,Lincoln電器公3管道焊接中的實際應(yīng)用司利用逆變焊機的高速可控性,采用波形控制技術(shù)研311焊接工藝制了STT型

5、CO2半自動焊機。該焊機工作于短路過蘇丹管道工程雙聯(lián)管工藝的打底焊道采用STT渡方式,電源在一個過渡周期內(nèi)根據(jù)不同電弧電壓值型逆變焊機進行全位置焊接,其它焊道采用埋弧焊。(電弧狀態(tài))輸出不同的焊接電流(見圖1)。t0~t1是工程采用鋼管級別為APIspec5LX65,直徑為71112短路前燃弧期,輸出基值電流50~100A,其作用是保mm,壁厚10172mm。鋼管接頭設(shè)計如圖2,打底焊工證電弧燃燒和提供熔滴長大的能量。t1~t2是短路前藝參數(shù)見表1。收稿日期:1999210206WeldingTechnologyVol.29No.3Jun.2000·工藝與應(yīng)用·17溫度,改

6、善焊縫組織性能;(4)由于STT型焊接電源輸出獨特的控制電流,打底焊熔敷效果較好,特別是焊道內(nèi)側(cè)成形平滑,不易產(chǎn)生咬邊、未熔合等缺陷;(5)焊口X射線探傷的合格率明顯提高,返修率低。4長輸管道主體焊接半自動化技術(shù)的完善312技術(shù)措施目前我國長輸管道主體焊接最成熟的工藝就是纖鋼管對口采用內(nèi)對口器,為防止焊接過程中出現(xiàn)維素焊條打底,自保護藥芯焊絲半自動焊填充、蓋面工裂紋,打底焊完成后對口器方可撤離。焊前需要預(yù)熱,藝。藥芯焊絲把斷續(xù)的焊接過程變?yōu)檫B續(xù)的生產(chǎn)方預(yù)熱溫度100~150℃。采用下向焊,允許輕微擺動。式,從而減少接頭數(shù)目,提高了焊縫質(zhì)量,也提高了生焊接過程應(yīng)注意保持焊接速

7、度和不同焊接位置焊槍角產(chǎn)效率,節(jié)約了能源[3]。同時,藥芯焊絲的工藝性能優(yōu)度的調(diào)整,保證全位置焊接單面焊雙面成形效果。CO2良,電弧穩(wěn)定,熔滴過渡平穩(wěn),并且成形美觀,脫渣容焊應(yīng)注意有效防護,環(huán)境風(fēng)速過大應(yīng)停止焊接。打底易,特別是藥芯焊絲的焊縫力學(xué)性能好,尤其是沖擊韌焊完成后,用鋼絲刷清理干凈(不需砂輪機打磨),立即性高。此工藝在西北庫鄯管線初次使用,在蘇丹項目進行其它焊道的焊接(保證層間溫度)。施工中出現(xiàn)的主體焊接中繼續(xù)得到應(yīng)用,均顯示了良好的效果。主要問題及原因分析見表2。長期以來,自保護藥芯焊絲一直被用于管道的

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