一種坡地管道焊接工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本申請涉及管道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種坡地管道焊接工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，伴隨著能源需求的增加世界油氣管道的建設(shè)步伐日趨迅速?，F(xiàn)如今，蓬勃發(fā)展的油氣管道建設(shè)事業(yè)對管道鋼級、管徑以及管道高效化施工提出了新的要求，經(jīng)過幾年的工程實(shí)踐證明手工焊、半自動焊的焊接效率和焊接一次合格率遠(yuǎn)低于自動焊，因此，大力推廣和拓展自動焊的應(yīng)用空間勢在必行。而在山區(qū)丘陵地帶，由于地形條件苛刻、縱向坡度大、施工區(qū)域狹窄，因而成為管道施工過程中的難點(diǎn)。這對管道自動焊設(shè)備及焊接工藝提出新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)陡坡管道施工多采用在管溝內(nèi)布管組焊的方式，焊接方法為手工電弧焊和STT半自動焊。由于管道縱向坡度大，焊接難度較高，焊接過程中熔池受重力影響易偏向一側(cè)坡口，焊工運(yùn)條方式稍有不當(dāng)便容易導(dǎo)致焊縫上側(cè)產(chǎn)生咬邊，下側(cè)產(chǎn)生夾渣和未熔合等缺陷；因此，焊縫質(zhì)量不易控制，且受焊工水平影響較大。而目前對于大坡度地帶自動焊技術(shù)研究未見報(bào)道，為提高整體作業(yè)效率、降低人工成本和人工勞動強(qiáng)度開展山區(qū)自動焊裝備與焊接技術(shù)的研究勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，一種坡地管道焊接工藝，包括:
[0004]將第一管道的管口和第二管道的管口分別進(jìn)行坡口加工，以形成不對稱的雙V復(fù)合型坡口，其中，所述坡口由管口外壁至管口內(nèi)壁分別包括:上坡口、下坡口、鈍邊和內(nèi)坡口；其中，上管口的坡口尺寸為:上坡口角度D1為4°?6°，下坡口角度D2為43°?47°，內(nèi)坡口角度D3為36.5°?38.5°，鈍邊厚度H1為1.1mm?1.3mm，內(nèi)坡口高度H2為1.4mm?1.6mm,上坡口與下坡口交線與坡口內(nèi)壁間距離H3為4.5mm?5.5mm ;下管口的坡口尺寸為:上坡口角度DP為0。?6°，下坡口角度D2,為10°?47°，內(nèi)坡口角度D3'為36.5。?38.5。，純邊厚度H1'為1.1mm?1.3mm，內(nèi)坡口高度H2'為1.4mm?1.6mm，下坡口與下坡口交線與坡口內(nèi)壁間距離H3'為4.5mm?5.5mm ；
[0005]利用內(nèi)焊機(jī)對所述第一管道的上管口和所述第二管道的下管口進(jìn)行定位和組對；
[0006]對所述第一管道的上管口和所述第二管道的下管口進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為80°C?120°C，預(yù)熱范圍為焊道及兩側(cè)30mm?50mm ；
[0007]利用所述內(nèi)焊機(jī)完成所述第一管道的上管口和所述第二管道的下管口之間的根焊;
[0008]利用單焊炬實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)焊進(jìn)行所述第一管道的上管口和所述第二管道的下管口之間的熱焊；
[0009]利用所述單焊炬實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)焊進(jìn)行所述第一管道的上管口和所述第二管道的下管口之間的填充焊接；
[0010]利用所述單焊炬實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)焊進(jìn)行所述第一管道的上管口和所述第二管道的下管口之間的蓋面焊接。
[0011]優(yōu)選的，在所述利用內(nèi)焊機(jī)對所述第一管道的上管口和所述第二管道的下管口進(jìn)行定位和組對之前，所述方法包括:
[0012]調(diào)整所述內(nèi)焊機(jī)的氣動元器件氣壓，所述氣動元器件包括:剎車氣缸1.2MPa、行走馬達(dá)0.7-0.9MPa、行走支撐氣缸0.5-0.7MPa、定位氣缸1.1-1.3MPa、漲緊氣缸
0.9-1.1MPao
[0013]優(yōu)選的，在組對后，所述第一管道的上管口和所述第二管道的下管口之間的對口間隙G < 0.5mm,錯(cuò)變量0 < L 5_。
[0014]優(yōu)選的，在所述利用所述內(nèi)焊機(jī)完成所述第一管道的上管口和所述第二管道的下管口之間的根焊之前，所述方法還包括:
[0015]將所述內(nèi)焊機(jī)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使所述內(nèi)焊機(jī)的參數(shù)達(dá)到各自的參數(shù)范圍，其中，焊接電壓為20?22V，焊絲直徑為0.9mm,送絲速度為8m/min?9.5m/min，焊絲干伸長為9mm?11mm，焊接電流為190A?210A，焊接速度為700mm/min?800mm/min，混合保護(hù)氣的比例為 C02/Ar = (15 ?25) % /(75 ~ 85) %，保護(hù)氣流量為 40L/min ?50L/min。
[0016]優(yōu)選的，所述熱焊的工藝參數(shù)包括:焊接電壓為20V?24V，焊絲直徑為1.0mm，送絲速度為8m/min?10m/min，焊絲干伸長為10mm?15mm，焊接電流為180A?230A，焊接速度為400mm/min?700mm/min，混合保護(hù)氣的比例為C02/Ar = (15?25) % / (75?85) %，保護(hù)氣流量為15L/min?25L/min。
[0017]優(yōu)選的，所述填充焊接的工藝參數(shù)包括:焊接電壓為20V?24V，焊絲直徑為
1.0mm,送絲速度為8m/min?9m/min，焊絲干伸長為10mm?15mm，焊接電流為180A?220A，焊接速度為400mm/min?600mm/min，混合保護(hù)氣的比例為C02/Ar = (15?25) % / (75?85) %，保護(hù)氣流量為15L/min?25L/min，擺動寬度為4mm?8mm，擺動頻率為10?20次/min，邊緣停留時(shí)間為20ms?100mso
[0018]優(yōu)選的，所述蓋面焊接的工藝參數(shù)包括:焊接電壓為20V?24V，焊絲直徑為
1.0mm,送絲速度為8m/min?9m/min，焊絲干伸長為10mm?15mm，焊接電流為160A?200A，焊接速度為400mm/min?600mm/min，混合保護(hù)氣的比例為C02/Ar = (15?25) % / (75?85) %，保護(hù)氣流量為15L/min?25L/min，擺動寬度為4mm?6mm，擺動頻率為10?20次/min，邊緣停留時(shí)間為20ms?100mso
[0019]優(yōu)選的，所述利用單焊炬實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)焊進(jìn)行所述第一管道的上管口和所述第二管道的下管口之間的蓋面焊接，具體包括:
[0020]調(diào)整焊槍角度，使所述焊槍與下管口軸徑方向夾角為80度-90度；
[0021]將所述焊槍采用橫擺的擺動方式，利用所述單焊炬實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)焊先對所述第二管道的下管口施焊，再對所述第一管道的上管口施焊。
[0022]優(yōu)選的，所述調(diào)整焊槍角度，使所述焊槍與下管口軸徑方向夾角為80度-90度，具體為:
[0023]調(diào)整所述焊槍角度，使所述焊槍與下管口軸徑方向夾角為85度。
[0024]通過本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果或者優(yōu)點(diǎn):
[0025]本焊接方法適用于縱向坡度小于30度的坡地管道施工，該方法帶來的有益效果包括:
[0026]1)本焊接方法解決了坡地管道自動焊的難題，該方法內(nèi)外焊均采用自動焊技術(shù)，較現(xiàn)有的坡地管道施工技術(shù)，大大提高了施工效率；自動焊操作簡單、穩(wěn)定性強(qiáng)，在降低人工成本的同時(shí)又能保證可靠的焊縫質(zhì)量。
[0027]2)本焊接方法針對坡地施工條件，設(shè)計(jì)了坡口形式和焊槍擺動模式。坡口角度的調(diào)整和焊槍角擺方式的引入，能夠緩解焊接過程中熔池的下塌，有效的解決了大縱向坡度下焊縫成形困難、易出現(xiàn)咬邊和未熔合缺陷等不足。提高了一次焊接合格率。
[0028]3)本焊接方法采用較小規(guī)范的焊接工藝，在保證熔合良好的情況下，降低熱輸入。一方面可以有效緩解焊縫熱影響區(qū)晶粒的長大趨勢，另一方面縮短了熔池的冷卻周期，減小了熔池金屬處于熔融狀態(tài)的時(shí)間，從而進(jìn)一步抑制了熔池的下墜。
[0029]4)本焊接方法采用雙V型復(fù)合坡口，坡口尺寸小，所需填充的焊接材料減少，降低了焊接成本。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述焊接工藝中上管口不對稱的雙V復(fù)合型坡口示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述焊接工藝中下管口不對稱的雙V復(fù)合型坡口示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述焊接工藝中管口組對示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述焊接工藝中使用內(nèi)焊機(jī)進(jìn)行根焊的效果圖；
[0034]圖5為本發(fā)明實(shí)施例所述焊接工藝中填充焊時(shí)焊槍擺動示意圖；
[0035]圖6為本發(fā)明實(shí)施例所述焊接工藝中蓋面焊接時(shí)焊槍位置及擺動示意圖；
[0036]圖7為本發(fā)明實(shí)施例所述焊接工藝下接頭的效果圖；
[0037]圖8為本發(fā)明實(shí)施例焊接方法的具體操作過程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]本發(fā)明提供了一種坡地管道焊接工藝，請參看圖8，該方法包括:使用坡口機(jī)對待焊管口進(jìn)行坡口加工；使用內(nèi)焊機(jī)進(jìn)行根焊和使用單焊炬實(shí)心焊絲氣體保護(hù)焊完成熱焊、填充和蓋面的自動焊接。
[0039]該焊接方法的具體操作步驟為:
[0040]S1，將待焊的兩根管道管口 (即第一管道的管口和第二管道的管口 )分別進(jìn)行坡口加工，以形成不對稱的雙V復(fù)合型坡口。
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