本發(fā)明涉及鋼管結(jié)構(gòu)焊接領(lǐng)域，尤其是一種鋼管縱縫雙面埋弧焊工藝。

背景技術(shù)：

以往的鋼管縱縫焊接，多采用V形坡口，焊工在焊接時(shí)需單面焊雙面成型，這樣對(duì)焊工的技術(shù)要求比較嚴(yán)格；此外，現(xiàn)有技術(shù)由于采用半自動(dòng)氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接，其速度也很低，焊工需要長(zhǎng)時(shí)間的操作，造成體力支出大。

另外，鋼管縱縫一般都要求全熔透一級(jí)焊縫，故在半自動(dòng)氣體保護(hù)焊焊接后經(jīng)常出現(xiàn)根部未熔透等現(xiàn)象，給焊接質(zhì)量帶來(lái)了很多隱患。因此，有必要研制出一種新型的鋼管焊接工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種焊接步驟簡(jiǎn)單、焊接效率高的鋼管縱縫雙面埋弧焊工藝。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

1、一種鋼管縱縫雙面埋弧焊工藝，包括以下步驟：

(a)在鋼管待焊接的兩端制備坡口，所述坡口為X形，包括外坡口和內(nèi)坡口，并清除外坡口和內(nèi)坡口表面以及坡口邊緣范圍的氧化皮、銹蝕、油脂、以及水；

(b)將鋼管待焊接的兩端拼裝，使鋼管待焊接的兩端的坡口端面相互抵頂，坡口兩端對(duì)齊，并且在鋼管待焊接的兩端的接縫處間隔地焊接有點(diǎn)固焊，形成縱縫；

(c)在鋼管縱縫的起始端設(shè)置引弧板，末尾端設(shè)置引出板，并且在所述外坡口進(jìn)行打底預(yù)焊；

(d)對(duì)內(nèi)坡口進(jìn)行焊接，采用內(nèi)伸臂全自動(dòng)埋弧焊進(jìn)行焊接，焊接時(shí)通過(guò)攝像頭實(shí)時(shí)觀察內(nèi)部焊接情況，以調(diào)整焊絲行走軌跡及焊槍的高低；

(e)對(duì)外坡口進(jìn)行焊接，采用雙電源雙弧雙絲單熔池埋弧焊進(jìn)行焊接。

進(jìn)一步，步驟d中的焊接電源為直流反接，焊接電流范圍為560～700A，焊接電壓范圍為30～33V。

進(jìn)一步，步驟e中包括兩道焊接工序：

第一道焊接工序?yàn)橹绷麟娫?，采用大焊接電流，低焊接電弧電壓；充分發(fā)揮直流電弧的熔透力，從而獲得更好的熔深效果；

第二道焊接工序?yàn)榻涣麟娫?，采用小焊接電流，高焊接電弧電壓，增加熔寬，克服第一道工序的大電流可能形成的熔化金屬堆積，配合高速度焊接，從而形成美觀的焊縫成形。

進(jìn)一步，所述第一道焊接工序焊接時(shí)，焊槍垂直于外坡口端面，所述第二道焊接工序焊接時(shí)，焊槍較第一道工序向前傾斜10～12°，第一道焊接工序和第二道焊接工序中，焊絲的前、后電極間距為17～19mm。

進(jìn)一步，所述第一道焊接工序焊接時(shí)，焊絲直徑為Φ4～5mm，電流范圍為600～700A，電壓范圍為30～33V；所述第二道焊接工序焊接時(shí)，焊絲直徑為Φ4～5mm，電流范圍為500～650A，電壓范圍為31～34V。

進(jìn)一步，步驟a中，步驟a中，所述外坡口角度為60°，所述內(nèi)坡口角度為45°，且所述內(nèi)坡口高度為5～6mm，使鋼管的兩待焊接端更加便于焊接。

進(jìn)一步，步驟b中，所述兩管件的坡口端面之間的距離d≤1mm，錯(cuò)邊量D≤1.5mm；所述點(diǎn)固焊的定位焊縫厚度d1≥3mm，長(zhǎng)度h≥40mm，每相鄰的兩定位焊縫的間距為300～500mm。

進(jìn)一步，步驟c中，所述預(yù)焊采用半自動(dòng)氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接，其包括兩層預(yù)焊層：第一預(yù)焊層壁厚為14～16mm，第二預(yù)焊層壁厚為18～20mm。

進(jìn)一步，預(yù)焊時(shí)采用焊絲直徑為Φ1.2mm，焊接電流范圍為230～280A，焊接電壓范圍為24～27V，使用氣體為CO₂+Ar混合氣體。

進(jìn)一步，所述混合氣體CO₂：Ar的比例為20％：80％，氣體流量為15～20L/min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的鋼管縱縫雙面埋弧焊工藝首先通過(guò)對(duì)鋼管待焊接的兩端制備成X形坡口，然后對(duì)X形坡口的外坡口和內(nèi)坡口采用雙面埋弧焊工藝焊接，從而降低了對(duì)焊工在單面焊雙面成型的焊接技術(shù)要求，提高焊接速度及生產(chǎn)效率，同時(shí)避免出現(xiàn)焊接后鋼管焊縫根部未熔透的生產(chǎn)隱患。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中，

圖1：本發(fā)明鋼管縱縫雙面埋弧焊工藝的流程圖；

圖2：本發(fā)明鋼管X形坡口焊接后的剖視圖；

圖3：本發(fā)明鋼管的立體圖；

圖4：本發(fā)明鋼管的俯視圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1至圖4，一種鋼管縱縫雙面埋弧焊工藝，包括以下步驟：

(a)在鋼管待焊接的兩端10、20上制備坡口，所述坡口為X形，包括外坡口1和內(nèi)坡口2，所述外坡口1的角度α為60°，所述內(nèi)坡口2的角度β為45°，內(nèi)坡口高度d2為5～6mm，并且清除坡口表面以及坡口邊緣范圍300mm范圍的氧化皮、銹蝕、油脂、水等雜質(zhì)；其中，將坡口制備成X形，鋼管的兩待焊接端更加便于焊接，便于對(duì)鋼管采用雙面埋弧焊工藝；與現(xiàn)有技術(shù)的V形坡口相比，降低對(duì)焊工的技術(shù)要求，從而提高焊接速度及生產(chǎn)效率。經(jīng)過(guò)發(fā)明人的多次試驗(yàn)證明，將外坡口1的角度α設(shè)計(jì)為60°，內(nèi)坡口2的角度β設(shè)計(jì)為45°，取得的焊接質(zhì)量最好。

(b)將鋼管待焊接的兩端10、20拼裝，使鋼管待焊接的兩端10、20的坡口端面相互抵頂，坡口兩端對(duì)齊，即：需要滿足鋼管待焊接的兩端10、20的坡口端面之間的距離d≤1mm，錯(cuò)邊量D≤1.5mm，從而保證獲得最好的焊接質(zhì)量；并且在鋼管待焊接的兩端10、20的接縫處等距間隔地焊接有點(diǎn)固焊，形成縱縫。其中，每一個(gè)點(diǎn)固焊的定位焊縫厚度d1≥3mm，長(zhǎng)度h≥40mm，每相鄰的兩定位焊縫的間距為300～500mm；保證焊接后鋼管的圓度最好，當(dāng)每相鄰的兩定位焊縫的間距太小時(shí)，會(huì)造成工作量過(guò)大，當(dāng)每相鄰的兩定位焊縫的間距太大時(shí)，鋼管容易裂開(kāi)，焊縫的質(zhì)量差，鋼管的圓度也會(huì)變差。

(c)在鋼管待焊接的兩端10、20的縱縫30的起始端設(shè)置引弧板，末尾端設(shè)置引出板，并且在外坡口1采用半自動(dòng)氣體保護(hù)焊的焊接法進(jìn)行打底預(yù)焊，該預(yù)焊包括兩層預(yù)焊層，其中，第一預(yù)焊層壁厚為14～16mm，第二預(yù)焊層壁厚為18～20mm；預(yù)焊時(shí)采用焊絲直徑為Φ1.2mm，焊接電流范圍為230～280A，焊接電壓范圍為24～27V，使用氣體為混合氣CO₂+Ar，混合氣體CO₂：Ar的比例為20％：80％，氣體流量為15～20L/min。

(d)對(duì)內(nèi)坡口2進(jìn)行焊接，采用內(nèi)伸臂全自動(dòng)埋弧焊進(jìn)行焊接，焊接電源為直流反接，焊絲直徑為Φ4～5mm，焊接電流范圍為560～700A，焊接電壓范圍為30～33V，焊接時(shí)通過(guò)攝像頭實(shí)時(shí)觀察內(nèi)部焊接情況，以及時(shí)調(diào)整焊絲行走軌跡及焊槍的高低。

(e)對(duì)外坡口1進(jìn)行焊接，采用雙電源雙弧雙絲單熔池埋弧焊進(jìn)行焊接，其包括兩道焊接工序：

第一道焊接工序?yàn)橹绷麟娫矗捎么蠛附与娏?，低焊接電弧電壓，具體為電流范圍為600～700A，電壓范圍為30～33V，采用直徑為Φ4～5mm的焊絲；充分發(fā)揮直流電弧的熔透力，獲更好的熔深效果。

第二道焊接工序?yàn)榻涣麟娫?，采用小焊接電流，高焊接電弧電壓，具體為電流范圍為500～650A，電壓范圍為31～34V，焊絲同樣采用直徑為Φ4～5mm；增加熔寬，克服前道大電流可能形成的熔化金屬堆積，配合高速度焊接，從而形成美觀的焊縫成形。

另外，在第一道焊接工序焊接時(shí)，焊槍垂直于管件外坡口1端面，使得焊槍的沖擊力大，保證焊縫的熔深度好；在第二道焊接工序焊接時(shí)，焊槍較第一道工序向前傾斜10～12°，使得電弧向前吹，能使焊縫表面成型平滑，獲得較高質(zhì)量的焊縫；且第一道焊接工序和第二道焊接工序中，焊絲的前、后電極間距為17～19mm；當(dāng)前、后電極間距太小時(shí)，容易擊穿焊縫，當(dāng)前、后電極間距太大時(shí)，前道焊槍焊接的焊料凝固，不利于厚道焊槍進(jìn)行焊接，進(jìn)而影響焊縫的質(zhì)量。

綜上，本發(fā)明的鋼管縱縫雙面埋弧焊工藝首先通過(guò)對(duì)鋼管待焊接的兩端制備成X形坡口，然后對(duì)X形坡口的外坡口和內(nèi)坡口采用雙面埋弧焊工藝焊接，從而降低了對(duì)焊工在單面焊雙面成型的焊接技術(shù)要求，提高焊接速度及生產(chǎn)效率，同時(shí)避免出現(xiàn)焊接后鋼管焊縫根部未熔透的生產(chǎn)隱患。

根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。