国内外油气管线常用的焊接工艺概述
70、80年代管线的焊接主要以下向纤维素焊条手工焊和半自动CO2焊为主,由于这些方法为手工操作,因此效率低,且焊接质量也受到了人工技能水平的制约,80年代中期,由于电力电子技术和计算机技术的不断发展,焊接设备的控制技术进入智能化时代,因此为管道焊接自动化新设备、新工艺的成功实施创造了条件,使管道的焊接效率和焊接质量有了很大提高,如林肯公司开发的STT(The Surface Tension1 Transfer)CO2气保焊电源技术和设备,以其柔和的电弧,的飞溅和极1佳的打底焊质量引起了世人的关注,成为管道焊接,特别是打底焊首1选的方法之一。又如MAGNATECH公司生产的管道全位置自动焊接设备,应用了自适应控制技术,不仅克服了人工操作的水平制约,而且大大提高了焊接效率和质量。相对湿度超过90%时,如不采取有效的防护措施,应停止野外焊接。
采用药芯焊丝加气体保护的焊接工艺,若是多遍成型,则每次焊缝表面清渣费工费时;10、螺旋焊接钢管:是将低碳碳素结构钢或低合金结构钢钢带按一定的螺旋线的角度(叫成型角)卷成管坯,然后将管缝焊接起来制成,它可以用较窄的带钢生产大直径的钢管。若是强迫成型,则须配加一个与焊枪一起运动的成型铜滑块,并通入循环冷却水,可以大大提高焊接效率,这样一来不仅焊接装置的结构复杂,而且重量增加。因为药芯焊丝的价格较高,同时还要解决保护气体的气源,所以焊接成本较高。单一使用自保护焊丝,虽然节省了保护气体,但存在清渣困难问题。
电弧焊和混合激光焊的快速发展大大提高了管道焊焊接生产率,无论是焊接单一焊道还是焊接厚壁对接焊缝。改进生产应用和有力执行措施是提高焊接生产率的关键。焊接速度的增加和焊接生产率的提高能大大节约焊接变形和变形矫正的成本。2、螺旋焊接钢管:强度一般比直缝焊管高,能用较窄的坯料生产管径较大的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。本文着重介绍下列焊接工艺:
·管道和容器的串联气体保护电弧焊(T-GMAW)和窄坡口串联气体保护电弧焊(NG-T-GMAW1)。
·管道的混合气体保护电弧/激光束焊(GMAW-LBW1)。
·管道的EWI Deep TIGTM焊。
为了1大程度节约焊接成本,需要改进焊接接头装配工艺和提高焊接生产率。近在单道焊接和多道焊接(或窄坡口焊接)的成功焊接案例,使焊接生产率的提高得以量化。例如, 将串联GMAW与窄坡口焊缝结合起来, 与传统制造技术相比,焊接生产率能提高5倍以上。基于焊接设备性能的提高,使得管道实现半自动及全自动CO2气保焊得以很好实现,这就大大提高了焊接效率和焊接质量。
选择焊剂时主要考虑焊剂的类型、焊剂与焊丝的匹配特性、焊剂的冶金性能和工艺性能。此外焊剂的粒度、含水量、机械夹杂物、硫磷含量也应予以考虑。从改善焊缝金属韧性的角度考虑,可选择高碱度焊剂。但应注意,当碱度超过某一临界值时,再提高碱度则会导致焊缝韧性下降,这主要是因为对于管线钢焊接时,要求较高的焊接速度,特别是在厚板不开坡口、不留间隙的条件下,工艺性能恶化,焊缝表面出现气孔、麻点,焊缝中氧化物夹杂物明显增多,导致韧性下降。因此,合理选择焊剂,对提高焊缝韧性有重要意义。但不论管线选用何种钢号和焊丝,每一个新工程都应按规范进行焊接工艺评定,并据此认真培训焊工,考试合格后上岗,从而保证焊口质量。