药芯焊丝半自动焊在长输管道中的应用.doc

药芯焊丝半自动焊在长输管道中的应用.doc药芯焊丝半自动焊在长输管道中的应用|第1
刘明辉,艾云,左治武

( 河南油田油建公司第三安装处,河南桐柏 474780)
摘要:介绍了自保护药芯焊丝半自动焊与焊条电弧焊联用的焊接工艺,由于此项焊接技术具有生产成本低,生产效率和一次焊接合格率较高的特点,因此在大、中型直径管道施工中具有较好的推广价值。
关键词:管道;药芯焊丝;自动焊;应用
随着西气东输等大型管道工程的建设,传统的焊接工艺已不能适应长距离输运管道施工的需要,我国长距离输运管道施工采用的传统焊接工艺,已逐步被半、全自动焊焊接工艺所代替。20世纪90年代初,我国从美国引进了药芯焊丝半自动焊接设备和工艺。目前药芯焊丝半自动焊以焊接合格率和生产效率高等优势,在我国大、中型直径长距离输运管道建设中得到广泛应用。我公司经反复试验和实践,在许多大型长距离输运管道工程建设中成功地采用焊条电弧焊与自保护药芯焊丝半自动焊联用的焊接工艺,提高了焊接质量和生产效率,降低了生产成本,现介绍如下。
1 焊条电弧焊与药芯焊丝半自动焊联用焊接工艺的特点

①焊缝成型美观,焊接合格率高。②抗风能力强,风速小于12m/s时不需要采取任何防护措施,特别适用于野外作业。③可连续送丝,焊接过程中起弧和收弧接头减少,降低了焊接缺陷产生的可能性。④焊丝熔敷率高,药皮脱渣性好,焊热输入高,可降低焊缝冷却速度,有助于氢的逸出并减少和防止出现裂纹,生产效率约为焊条电弧焊的3-5倍。⑤生产成本低,有资料表明,药芯焊丝半自动焊的综合生产成本只有焊条电弧焊的2/3。⑥焊接接头力学性能好。半自动焊焊层薄层数多,前一层起预热作用,后一层可延缓前一层的冷却速度,对减少焊接缺陷有利,可提高焊接接头力学性能。⑦互补性好。根焊采用纤维素焊条打底,可减少烧穿的可能性,根焊成型好,能提高根焊合格率和生产率,弥补了半自动焊不能进行根焊的缺点。
2 应用

以湖北孝感五市(县)天然气工程为例,介绍焊条电弧焊与药焊丝半自动焊联用焊接工艺的应用。焊接设备采用美国ITiller BigBlue多功能半自动焊机,配S-32P便携式电压感送丝机。

(1)管材化学成分和力学性能管材材质为X60,按照API Spee 5L标准,,其Rm=525 MPa,ReL=465MPa,A=41%。X60管材的主要化学成分见表1。
(2)焊材根焊采用奥地利BOHLER公司生产的FOX CEL E6010纤维素焊条,。填充焊及面层焊接均采用美国林肯公司生产的低氢型药芯焊丝,牌号NR207,,其Rm=532 MPa,eL=420MPa,A=20%。E6010焊条和NR207焊丝适用于API 5L X42~X70级管材的焊接,其化学成分见表2。
(3)焊接接头设计按照API 1104标准要求,,其直径偏差的下限为0,。现场布管时,应先按直径偏差进行级配后布管,以减少相邻钢管组对时的错边量,提高组对速度和组对质量。相邻钢管组焊的焊接接头V型坡口结构及参数见图1。
(4)焊接准备①环焊缝对接采用内对口器,清除坡口及坡口两边20-30mm内内、外壁上的杂物及氧化皮,将原螺纹管管端10mm范围内的螺纹余高磨掉,使其呈30°仰角平缓过渡