專利名稱:一種厚壁鉻鉬鋼管道埋弧焊焊接工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于管道焊接技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種厚壁(δ ^ 20mm)鉻鉬鋼管道埋弧焊焊接工藝。
背景技術(shù):
在石油化工行業(yè)的乙烯裝置、煉油裝置等工程施工中存在大量的厚壁鉻鉬鋼管道的焊接。厚壁鉻鉬鋼管道的焊接傳統(tǒng)的焊接方法為手工氬弧焊打底,焊條電弧焊填充蓋面; 采用傳統(tǒng)的焊接方法焊接工作量較大,焊接作業(yè)時(shí)間長,勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低。隨著石化行業(yè)逐漸由大到強(qiáng)轉(zhuǎn)變。裝置大型化、一體化,對(duì)專業(yè)施工水平和工程建造能力要求越來越高,管道焊接工程已成為影響工程整體建造工期的“瓶頸”,單純采用傳統(tǒng)施工方法遠(yuǎn)不能滿足工程需要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種厚壁(δ ^ 20mm)鉻鉬鋼管道埋弧焊焊接工藝,該焊接工藝能夠極大地降低勞動(dòng)強(qiáng)度;提高焊接生產(chǎn)效率,更好地保證焊接質(zhì)量。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種厚壁鉻鉬鋼管道埋弧焊焊接工藝,包括以下步驟一 )將管道做坡口加工并將該坡口及兩側(cè)的內(nèi)外表面清理干凈;二)進(jìn)行管道組對(duì);三)采用手工鎢極氬弧焊對(duì)組對(duì)后的管道進(jìn)行點(diǎn)焊定位;四)對(duì)焊接處進(jìn)行預(yù)熱;五)采用手工氬弧焊完成打底焊接,并進(jìn)行焊后加熱和升溫后緩冷;六)采用埋弧自動(dòng)焊完成填充和蓋面焊接將管道放置在滾動(dòng)胎上,采用埋弧自動(dòng)焊機(jī)對(duì)其進(jìn)行焊接,焊接時(shí),滾動(dòng)胎旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)管道旋轉(zhuǎn),焊槍處于平焊位置,并始終保持不動(dòng),焊接工藝參數(shù)為焊接電流為240 500A,電壓30 36. 5V,焊接速度36 46. 5cm/min ;焊絲伸出長度為8 12mm,焊絲末端距離焊縫表面的距離為5 6mm ;填充和蓋面焊接的步驟如下1)預(yù)啟動(dòng)埋弧自動(dòng)焊機(jī),預(yù)試焊槍擺動(dòng)振幅,以確定其滿足焊縫寬度要求;2)啟動(dòng)埋弧自動(dòng)焊機(jī),對(duì)管道進(jìn)行多層多道焊;焊接過程中,根據(jù)熔池內(nèi)焊縫成形情況,微調(diào)焊接電流和焊接速度,以改善焊縫成形狀況。在步驟六)2)中,所述埋弧自動(dòng)焊機(jī)的起弧位置應(yīng)當(dāng)避開點(diǎn)焊焊縫。當(dāng)管道材質(zhì)為P22,壁厚為55. 56mm,填充和蓋面焊接的焊接電流為300 500A, 電壓30 36. 5V,焊接速度41. 1 46. 5cm/min。當(dāng)管道材質(zhì)為P22,壁厚為28. 58mm,填充和蓋面焊接的焊接電流為240 400A, 電壓30 34V,焊接速度36 40cm/min。
當(dāng)管道材質(zhì)為P11,壁厚為^mm,填充和蓋面焊接的焊接電流為300 330A,電壓30 32V,焊接速度36 40cm/min。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是采用埋弧自動(dòng)焊填充、蓋面,焊縫成形美觀,焊縫成形質(zhì)量好,焊縫與母材圓滑過渡,表面無裂紋、氣孔、夾渣、飛濺、未焊透等缺陷。焊接一次合格率可以達(dá)到100%;焊接速度較快,焊接生產(chǎn)效率高,厚壁管道每道焊口一次焊完,不再做中間檢驗(yàn),既節(jié)省了時(shí)間,也避免重復(fù)的預(yù)熱增加出現(xiàn)問題的幾率。采用本發(fā)明焊接厚壁鉻鉬鋼管道平均工效是手工焊接的4倍 6倍以上,焊接壁厚δ > 30mm的厚壁管道,工效是手工焊接的8倍 12倍。
圖1為應(yīng)用本發(fā)明焊接δ ( 30mm管道所開坡口的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為應(yīng)用本發(fā)明焊接δ > 30mm管道所開坡口的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效,茲例舉以下實(shí)施例,并配合附圖詳細(xì)說明如下實(shí)施例1 φ 457. 2 X 55. 56mm鉻鉬鋼P(yáng)22管道埋弧焊焊接工藝1、坡口加工采用管車床一次性完成管子的切斷和坡口加工。采用機(jī)械加工坡口,坡口加工質(zhì)量好,機(jī)械的利用率高,切割效率高。所開坡口的形式為雙V型,請(qǐng)參見圖2,下V型坡口的坡口角度α =65°,上V型坡口的坡口面角度β = 10°,鈍邊厚度P= 1.5mm,下V型坡口頂面距離母材底面的高度 h = 19mm。坡口應(yīng)進(jìn)行100%著色檢查,以無裂紋為合格。2、清理組對(duì)組對(duì)前用角式磨光機(jī)、棒式砂輪機(jī)或鋼銼等將坡口表面及邊緣區(qū)域的鐵銹、油清理干凈,直到露出金屬光澤。組對(duì)時(shí)要內(nèi)壁平齊,組對(duì)錯(cuò)邊量不超過壁厚的10%且不大于1mm。組對(duì)間隙為 3mm ο3、定位焊接采用手工氬弧焊對(duì)組對(duì)后的管道進(jìn)行點(diǎn)焊定位,定位焊應(yīng)采用與正式焊接相同的焊接材料,焊縫長度為15mm,厚度為4mm。定位點(diǎn)焊焊縫厚度不超過壁厚的2/3。定位點(diǎn)焊焊縫沿圓周均勻分布且兩頭需圓滑過渡,點(diǎn)數(shù)根據(jù)實(shí)際管徑和壁厚確定;采用搭橋式定位焊接時(shí),在焊接正式焊縫時(shí),應(yīng)將定位點(diǎn)焊焊縫打磨干凈。4、焊前預(yù)熱在管道打底焊之前應(yīng)對(duì)焊接處進(jìn)行預(yù)熱,達(dá)到預(yù)熱溫度后方可焊接,焊縫預(yù)熱采用電加熱方式。預(yù)熱溫度通過控溫柜進(jìn)行控制,并在焊縫部位用電子點(diǎn)溫計(jì)進(jìn)行測(cè)定。本實(shí)施例的預(yù)熱溫度為200°C 300°C,達(dá)到預(yù)熱溫度后保溫15分鐘開始施焊。
5、打底焊手工氬弧焊打底,焊接設(shè)備采用硅整流電焊機(jī)ZX-400A或其他直流氬弧焊機(jī)。選用的焊絲為ER90S-B3 ;焊絲直徑為(p2.5mm,保護(hù)氣體氬氣,純度不低于99. 96%。焊接工藝參數(shù)焊接電流100 120A,電壓18 22V,焊接速度8 12cm/min。打底厚度為 3 6mm。打底焊接完畢后立即進(jìn)行焊后加熱,至焊縫溫度達(dá)到300 350°C后,保溫30分鐘,緩冷至室溫。6、填充、蓋面焊填充、蓋面焊采用埋弧自動(dòng)焊,焊接材料選用的是國產(chǎn)埋弧焊焊絲和焊劑,焊絲直徑為2. 4mm;選用的焊絲牌號(hào)為CHW-S8,相當(dāng)于AWS A5. 23 EB3,焊劑為SJ603,粒度為10 60目。焊接設(shè)備采用懸臂式管道自動(dòng)焊專機(jī),型號(hào)為AUTO CWM2010-A;焊接系統(tǒng)由焊接電源、焊接控制面板、焊接小車、送絲機(jī)、焊槍構(gòu)成;焊接輔助系統(tǒng)由變位機(jī)(壓緊式滾動(dòng)胎)、支撐架構(gòu)成;焊接電源采用美國米勒DW-852型,最大輸出電流為600A。焊接時(shí),焊槍不動(dòng),焊件旋轉(zhuǎn),讓焊接始終保持在平焊位置進(jìn)行,管段放置在滾動(dòng)胎上,通過滾動(dòng)胎的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)管段的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)焊接。通過控制面板和手動(dòng)微調(diào)按鈕,調(diào)整焊槍使其噴嘴對(duì)準(zhǔn)焊縫中心及焊絲伸長度為8 12mm,焊絲末端距離焊縫表面為5 6mm。在起弧前應(yīng)根據(jù)焊接工藝卡通過控制面板設(shè)定焊接工藝參數(shù),具體焊接工藝參數(shù)見表1。表1 φ 457. 2 X 55. 56mm鉻鉬鋼P(yáng)22管道埋弧焊焊接工藝參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種厚壁鉻鉬鋼管道埋弧焊焊接工藝,其特征在于,包括以下步驟一)將管道做坡口加工并將該坡口及兩側(cè)的內(nèi)外表面清理干凈;二)進(jìn)行管道組對(duì);三)采用手工鎢極氬弧焊對(duì)組對(duì)后的管道進(jìn)行點(diǎn)焊定位;四)對(duì)焊接處進(jìn)行預(yù)熱;五)采用手工氬弧焊完成打底焊接,并進(jìn)行焊后加熱和升溫后緩冷;六)采用埋弧自動(dòng)焊完成填充和蓋面焊接將管道放置在滾動(dòng)胎上,采用埋弧自動(dòng)焊機(jī)對(duì)其進(jìn)行焊接,焊接時(shí),滾動(dòng)胎旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)管道旋轉(zhuǎn),焊槍處于平焊位置,并始終保持不動(dòng), 焊接工藝參數(shù)為焊接電流為240 500A,電壓30 36. 5V,焊接速度36 46. 5cm/ min ;焊絲伸出長度為8 12mm,焊絲末端距離焊縫表面的距離為5 6mm ;填充和蓋面焊接的步驟如下1)預(yù)啟動(dòng)埋弧自動(dòng)焊機(jī),預(yù)試焊槍擺動(dòng)振幅,以確定其滿足焊縫寬度要求;2)啟動(dòng)埋弧自動(dòng)焊機(jī),對(duì)管道進(jìn)行多層多道焊;焊接過程中,根據(jù)熔池內(nèi)焊縫成形情況,微調(diào)焊接電流和焊接速度,以改善焊縫成形狀況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚壁鉻鉬鋼管道埋弧焊焊接工藝,其特征在于,在步驟六)2) 中,所述埋弧自動(dòng)焊機(jī)的起弧位置應(yīng)當(dāng)避開點(diǎn)焊焊縫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚壁鉻鉬鋼管道埋弧焊焊接工藝,其特征在于,當(dāng)管道材質(zhì)為P22,壁厚為55. 56mm,填充和蓋面焊接的焊接電流為:300 500A,電壓30 36. 5V,焊接速度:41. 1 46. 5cm/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚壁鉻鉬鋼管道埋弧焊焊接工藝,其特征在于,當(dāng)管道材質(zhì)為P22,壁厚為28. 58mm,填充和蓋面焊接的焊接電流為240 400A,電壓30 34V,焊接速度36 40cm/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚壁鉻鉬鋼管道埋弧焊焊接工藝,其特征在于,當(dāng)管道材質(zhì)為P11,壁厚為26mm,填充和蓋面焊接的焊接電流為300 330A,電壓30 32V,焊接速度36 40cm/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種厚壁鉻鉬鋼管道埋弧焊焊接工藝,其特點(diǎn)在于,采用埋弧自動(dòng)焊完成填充和蓋面焊接將管道放置在滾動(dòng)胎上,采用埋弧自動(dòng)焊機(jī)對(duì)其進(jìn)行焊接,焊接時(shí),滾動(dòng)胎旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)管道旋轉(zhuǎn),焊槍處于平焊位置,并始終保持不動(dòng),焊接工藝參數(shù)為焊接電流為240~500A,電壓30~36.5V,焊接速度36~46.5cm/min;焊絲伸出長度為8~12mm,焊絲末端距離焊縫表面的距離為5~6mm。采用本發(fā)明焊接厚壁鉻鉬鋼管道平均工效是手工焊接的4倍~6倍以上,焊接壁厚δ>30mm的厚壁管道,工效是手工焊接的8倍~12倍。
文檔編號(hào)B23K9/12GK102248267SQ20111020914
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者李雪梅 申請(qǐng)人:中國石化集團(tuán)第四建設(shè)公司