一種管道自動(dòng)焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種管道自動(dòng)焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：S1：對(duì)管道焊接處進(jìn)行U型坡口處理；S2：對(duì)U型坡口處理后的管道使用帶內(nèi)充氬保護(hù)功能的內(nèi)對(duì)口器將管道組對(duì)；S3：防氧化處理；S4：通過(guò)熱絲TIG自動(dòng)焊設(shè)備對(duì)管道進(jìn)行焊接處理；S5：焊接后檢查。
【專利說(shuō)明】
一種管道自動(dòng)焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及管道焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種管道自動(dòng)焊接方法。【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，國(guó)內(nèi)外常規(guī)氣藏開采逐漸飽和，為滿足市場(chǎng)需求，天然氣開采逐漸向高溫、高酸性等非常規(guī)氣田邁進(jìn)。土庫(kù)曼斯坦南約洛坦氣田屬于高溫、高壓、高產(chǎn)、高含硫化氫、高含二氧化碳、高含氯根離子于一體的“六高”氣田，管材受到硫化物應(yīng)力開裂、應(yīng)力腐蝕開裂、氫致開裂等多種機(jī)理開裂的腐蝕。鑒于操作壓力高、介質(zhì)腐蝕性苛刻的工況條件， 由于鎳基合金強(qiáng)度高、塑性好，能抗應(yīng)力腐蝕、酸腐蝕，尤其是能適用于高濃度的氯化物介質(zhì)，其抗腐蝕性大大優(yōu)于奧氏體不銹鋼，內(nèi)部集輸選用了復(fù)合鋼管。相對(duì)于單一金屬的碳鋼、不銹鋼管道的焊接，雙金屬管道的焊接，焊接接頭坡口形式的設(shè)計(jì)、焊接方法和焊接材料的選擇、焊接工藝參數(shù)等因素都有很大的不同，焊接工藝復(fù)雜，焊接缺陷多，接頭的加工和裝配要求高。
[0003]焊接是制約管道施工效率的最重要因素，普通的TIG焊方法由于采用惰性氣體保護(hù)，電弧燃燒相當(dāng)穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量十分優(yōu)異，是高端工業(yè)部門焊接精密零部件首選的焊接工藝方法。其主要缺點(diǎn)是焊接效率低，管道焊接時(shí)一般適合于小口徑管道的根部焊接，常規(guī)的手工鎢極氬弧焊方法已經(jīng)制約了管道施工效率。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種管道自動(dòng)焊接方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案為:一種管道自動(dòng)焊接方法，其特征在于，包括以下步驟:S1:對(duì)管道進(jìn)行無(wú)間隙的U型坡口工藝處理；S2:管道組對(duì)；S3:防氧化處理；S4:通過(guò)熱絲TIG自動(dòng)焊設(shè)備對(duì)管道進(jìn)行焊接處理；S5:焊接后檢查。
[0006]進(jìn)一步地，所述步驟S1包括如下子步驟:SI 1:坡口加工，管道焊接坡口形式采用單邊15°-20°的U型坡口；S12:將加工后的U型坡口進(jìn)行清洗，將管道坡口兩側(cè)25_范圍內(nèi)進(jìn)行打磨，要使打磨區(qū)域光滑，再用無(wú)水乙醇擦拭打磨區(qū)。
[0007]進(jìn)一步地，所述步驟S2包括如下子步驟:S21:裝入帶內(nèi)充氬保護(hù)功能的內(nèi)對(duì)口器，將帶內(nèi)充氬保護(hù)功能的內(nèi)對(duì)口器放入管道內(nèi)，檢查對(duì)口管道連接和對(duì)口是否準(zhǔn)確，保證管道的同軸度；S22:內(nèi)對(duì)口器組對(duì)，開啟內(nèi)對(duì)口器，漲緊內(nèi)對(duì)口器撐爪，完成組對(duì)。
[0008]進(jìn)一步地，所述步驟S3包括如下子步驟:S31:管道內(nèi)充氬氣置換空氣，為避免覆層背面受到氧化，應(yīng)在覆層背面進(jìn)行充氬氣保護(hù)；S32:氧含量測(cè)定，采用氧含量測(cè)定儀進(jìn)行內(nèi)部含氧量測(cè)定，要求內(nèi)部氣體氧含量小于等于 150PPM。
[0009]進(jìn)一步地，所述步驟S4包括如下子步驟:S41:開啟熱絲TIG自動(dòng)焊設(shè)備；S42:根焊焊接；S43:填充層焊接；S44:蓋面層焊接。
[0010]進(jìn)一步地，所述步驟S5包括如下子步驟:S51:外觀檢查；S52:無(wú)損探傷，采用射線和超聲波探傷方法進(jìn)行無(wú)損探傷檢測(cè)。
[0011]本發(fā)明的有益效果是，1、熱絲TIG全自動(dòng)焊接是在管道相對(duì)固定的情況下，焊接小車帶動(dòng)焊槍沿軌道圍繞管壁運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。全位置自動(dòng)焊接裝置由焊接小車、行走軌道、自動(dòng)控制系統(tǒng)等部分組成。全位置自動(dòng)焊接提高焊接質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0012]2、采用熱絲TIG全自動(dòng)焊，保留了電弧穩(wěn)定、焊縫性能優(yōu)良、無(wú)飛濺等TIG焊的所有優(yōu)點(diǎn)；能完全獨(dú)立控制電弧和熱絲，熔敷效率可控;使用熱絲，可使熔敷速度增加50%_100%， 稀釋率低，可獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊接接頭;熱絲TIG焊時(shí)焊絲在被送入熔池前加熱到300-500 °C，從電弧吸取的能量少，從而使熔敷效率比冷絲焊提高3-5倍，與MIG焊相仿;熱絲焊是熔化預(yù)熱后的填充金屬，總的線能量輸入減少了，這有利于限制焊接變形;焊縫成型美觀，均勻，無(wú)氣孔、未焊透等缺陷；焊接高性能材料常因焊絲表面沾染氫氣而產(chǎn)生氣孔，熱絲焊時(shí)焊絲溫度高，其表面水份及沾污物被去除，氫氣孔大大減少;熔池過(guò)熱溫度低，合金元素?zé)龘p少;可用最低線能量來(lái)增加金屬熔敷的能力，加入熱絲，熔敷效率可從50%提高到100%以上，線能量?jī)H由10%增至20%。無(wú)論從效率，質(zhì)量還是使用上來(lái)說(shuō)，熱絲TIG焊工藝都是一次革新，它成功的解決了TIG焊熔敷效率不高，速度快時(shí)容易咬邊等缺陷，是TIG焊工藝的一個(gè)飛躍。
[0013]3、采用含鎳量為60%的ERNiCrMo3鎳基焊絲，保證了焊接接頭具有良好的耐腐蝕性能。
[0014]4、采用無(wú)間隙的U型坡口型式，有效減少未熔合缺陷，提高焊接質(zhì)量，同時(shí)減少了根焊層因受到碳鋼層稀釋而耐蝕性降低的風(fēng)險(xiǎn)。15-20°的坡口面角度，既保證了焊接接頭具有良好的熔合性，同時(shí)又減少了焊絲的填充量，節(jié)省工程成本并提高焊接施工效率。【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明提供的坡口的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過(guò)具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0017]一種管道自動(dòng)焊接方法為:1、制定焊接工藝方案1)焊接方法:針對(duì)管道，選擇熱絲TIG全自動(dòng)焊接方法；2)焊接材料:焊接材料采用ERNiCrMo3鎳基焊絲，保證焊接接頭的耐蝕性。
[0018]2、坡口加工采用無(wú)間隙的U型坡口型式，有效減少未熔合缺陷，提高焊接質(zhì)量，同時(shí)減少了根焊層因受到碳鋼層稀釋而耐蝕性降低的風(fēng)險(xiǎn)。管道焊接坡口形式采用單邊15°-20°的U型坡口， 既保證了焊接接頭具有良好的熔合性，同時(shí)又減少了焊絲的填充量，節(jié)省工程成本并提高焊接施工效率。
[0019]3、坡口清洗焊接前坡口兩側(cè)25mm范圍內(nèi)要求打磨干凈，要使打磨區(qū)域光滑度、露出金屬光澤，再用無(wú)水乙醇擦拭。
[0020]4、裝入帶內(nèi)充氬保護(hù)功能的內(nèi)對(duì)口器將帶內(nèi)充氬保護(hù)功能的內(nèi)對(duì)口器放入管道內(nèi)，檢查對(duì)口管道連接和對(duì)口是否準(zhǔn)確，保證管道的同軸度;組對(duì)間隙〇mm，對(duì)□錯(cuò)邊量小于〇.5mm。[〇〇21]5、內(nèi)對(duì)口器組對(duì)開啟內(nèi)對(duì)口器，漲緊內(nèi)對(duì)口器撐爪，完成組對(duì)。[〇〇22]6、裝入焊接軌道及焊接小車裝入焊接軌道，焊接軌道軌道是裝卡在管道上供焊接小車行走和定位的專用機(jī)構(gòu)，其的結(jié)構(gòu)直接影響到焊接小車行走的平穩(wěn)度和位置度，也就影響到焊接質(zhì)量。焊接小車焊接小車是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接過(guò)程的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它安裝在焊接軌道上，帶著焊槍沿管壁作圓周運(yùn)動(dòng)， 是實(shí)現(xiàn)管口自動(dòng)焊接的重要環(huán)節(jié)之一。[〇〇23]7、管道內(nèi)充氬氣、置換空氣為避免覆層背面受到氧化，應(yīng)在覆層背面進(jìn)行充氬氣保護(hù)。[〇〇24]8、氧含量測(cè)定采用氧含量測(cè)定儀進(jìn)行內(nèi)部含氧量測(cè)定，要求內(nèi)部氣體氧含量小于等于150PPM。
[0025]9、開啟焊接設(shè)備1)將熱絲TIG焊機(jī)按說(shuō)明書將線接好，接上電源，并打開焊機(jī)和控制器；2)設(shè)置熱絲電流大小及焊接參數(shù)，焊接電源只需設(shè)置熱絲電流大小，其它所有參數(shù)均在遙控器上設(shè)置；3)將工藝參數(shù)及槍頭調(diào)好后，即可開始進(jìn)行焊接，在焊接過(guò)程中，通過(guò)遙控器，對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，以保證焊接質(zhì)量。
[0026]10、根焊焊接1)根焊前焊工應(yīng)當(dāng)對(duì)坡口錯(cuò)邊量、鈍邊厚度差異以及對(duì)口間隙進(jìn)行了解，在焊接過(guò)程中進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)微調(diào)，以避免發(fā)生根焊缺陷；2)整個(gè)根焊過(guò)程中電弧應(yīng)始終對(duì)準(zhǔn)焊縫中心焊接，當(dāng)焊槍偏離中心時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以避免發(fā)生單側(cè)未熔或燒穿的情況發(fā)生；3)根焊接頭必須進(jìn)行打磨(由于根焊收弧時(shí)容易出現(xiàn)收弧弧坑或裂紋)；4)根焊過(guò)程中，弧長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)盡量短(太短焊絲易粘鎢極)，弧長(zhǎng)太長(zhǎng)焊接成形會(huì)太鼓，在焊道兩側(cè)形成夾溝；5)根焊收弧時(shí)應(yīng)當(dāng)以焊過(guò)接頭2mm左右熄弧為宜。[〇〇27]11、填充層焊接操作1)采用單道直接方式(不擺動(dòng))焊接時(shí)，焊接坡口邊時(shí)電弧離坡口邊l_2mm為宜。太靠邊焊接成形差，離坡口邊太遠(yuǎn)易造成側(cè)壁未熔。[〇〇28]2)采用擺動(dòng)方式焊接時(shí)，擺動(dòng)寬度應(yīng)比坡口寬度小2-3mm為宜。若坡口寬度超過(guò)12_時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用分道擺動(dòng)焊接。
[0029]3)在填充過(guò)程中，若焊出夾溝比較深時(shí)，應(yīng)當(dāng)先對(duì)夾溝進(jìn)行打磨，再進(jìn)行焊接。
[0030]12、蓋面層焊接操作1)蓋面時(shí)擺動(dòng)寬度不易過(guò)大，若坡口寬度超過(guò)12mm時(shí)，應(yīng)采用分道排焊方式蓋面，否則容易出現(xiàn)焊道內(nèi)凹。[〇〇31]2)留0.5mm左右深度進(jìn)行蓋面為宜。[〇〇32]13、停止焊接停止焊接后，關(guān)閉焊接電源，取下焊接軌道，撤除內(nèi)對(duì)口器。
[0033]14、焊后檢驗(yàn)焊后經(jīng)外觀檢查合格后，再采用射線和超聲波探傷方法進(jìn)行無(wú)損探傷檢測(cè)。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管道自動(dòng)焊接方法，其特征在于，包括以下步驟:S1:對(duì)管道焊接處進(jìn)行U型坡口處理；S2:對(duì)U型坡口處理后的管道使用帶內(nèi)充氬保護(hù)功能的內(nèi)對(duì)口器將管道組對(duì)；S3:防氧化處理；S4:通過(guò)熱絲TIG自動(dòng)焊設(shè)備對(duì)管道進(jìn)行焊接處理；S5:焊接后檢查。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道自動(dòng)焊接方法，其特征在于:所述步驟S1包括如下子步 驟:SI 1:對(duì)兩管道進(jìn)行U型坡口加工，管道焊接坡口形式采用單邊15° -20°的U型坡口；S12:將加工后的U型坡口進(jìn)行清洗，將管道坡口兩側(cè)25mm范圍內(nèi)進(jìn)行打磨，要使打磨區(qū) 域光滑，再用無(wú)水乙醇擦拭打磨區(qū)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道自動(dòng)焊接方法，其特征在于:所述步驟S2包括如下子步 驟:S21:將帶內(nèi)充氬保護(hù)功能的內(nèi)對(duì)口器裝入兩個(gè)管道內(nèi)，檢查兩管道的接口是否對(duì)齊； S22:開啟帶內(nèi)充氬保護(hù)功能的內(nèi)對(duì)口器，漲緊內(nèi)對(duì)口器撐爪，完成組對(duì)，要求兩管道接 口之間的間隙為〇mm，且兩管道接口之間錯(cuò)邊量小于0.5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管道自動(dòng)焊接方法，其特征在于:所述步驟S3包括如下子步 驟:S31:將內(nèi)對(duì)口器的氬氣充入管道內(nèi)置換管道內(nèi)的空氣；S32:管道內(nèi)的氧的含量測(cè)定，采用氧含量測(cè)定儀進(jìn)行管道內(nèi)含氧量測(cè)定，要求管道內(nèi) 氣體氧含量小于等于150PPM。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管道自動(dòng)焊接方法，其特征在于:所述步驟S4包括如下子步 驟:S41:開啟熱絲TIG自動(dòng)焊設(shè)備；S42:根焊焊接；S43:填充層焊接；S44:蓋面層焊接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管道自動(dòng)焊接方法，其特征在于:所述步驟S5包括如下子步 驟:S51:外觀檢查；S52:無(wú)損探傷，采用射線和超聲波探傷方法進(jìn)行無(wú)損探傷檢測(cè)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道自動(dòng)焊接方法，其特征在于，還包括S0步驟:S0:焊接材料選擇:焊接材料采用ERNiCrM〇3鎳基焊絲。
【文檔編號(hào)】B23K9/167GK106041270SQ201610477094
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】高靜
【申請(qǐng)人】成都市翻鑫家科技有限公司