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發(fā)布時(shí)間:2021-01-17 20:11  
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國內(nèi)外油氣管線常用的焊接工藝概述
70、80年代管線的焊接主要以下向纖維素焊條手工焊和半自動(dòng)CO2焊為主,由于這些方法為手工操作,因此效率低,且焊接質(zhì)量也受到了人工技能水平的制約,80年代中期,由于電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,焊接設(shè)備的控制技術(shù)進(jìn)入智能化時(shí)代,因此為管道焊接自動(dòng)化新設(shè)備、新工藝的成功實(shí)施創(chuàng)造了條件,使管道的焊接效率和焊接質(zhì)量有了很大提高,如林肯公司開發(fā)的STT(The Surface Tension1 Transfer)CO2氣保焊電源技術(shù)和設(shè)備,以其柔和的電弧,的飛濺和極1佳的打底焊質(zhì)量引起了世人的關(guān)注,成為管道焊接,特別是打底焊首1選的方法之一。又如MAGNATECH公司生產(chǎn)的管道全位置自動(dòng)焊接設(shè)備,應(yīng)用了自適應(yīng)控制技術(shù),不僅克服了人工操作的水平制約,而且大大提高了焊接效率和質(zhì)量。雖然自動(dòng)化氣保護(hù)鎢極弧焊(GTAW)成功地應(yīng)用于窄坡口焊縫的焊接中,但它的熔敷率相對較低,也限制了它的整個(gè)生產(chǎn)率的提高。
電弧焊和混合激光焊的快速發(fā)展大大提高了管道焊焊接生產(chǎn)率,無論是焊接單一焊道還是焊接厚壁對接焊縫。改進(jìn)生產(chǎn)應(yīng)用和有力執(zhí)行措施是提高焊接生產(chǎn)率的關(guān)鍵。焊接速度的增加和焊接生產(chǎn)率的提高能大大節(jié)約焊接變形和變形矯正的成本。對管彎曲度,端面要與中心線垂直,橢圓度有一定要求,一般進(jìn)行水壓和壓扁試驗(yàn)。本文著重介紹下列焊接工藝:
·管道和容器的串聯(lián)氣體保護(hù)電弧焊(T-GMAW)和窄坡口串聯(lián)氣體保護(hù)電弧焊(NG-T-GMAW1)。
·管道的混合氣體保護(hù)電弧/激光束焊(GMAW-LBW1)。
·管道的EWI Deep TIGTM焊。
為了1大程度節(jié)約焊接成本,需要改進(jìn)焊接接頭裝配工藝和提高焊接生產(chǎn)率。近在單道焊接和多道焊接(或窄坡口焊接)的成功焊接案例,使焊接生產(chǎn)率的提高得以量化。例如, 將串聯(lián)GMAW與窄坡口焊縫結(jié)合起來, 與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比,焊接生產(chǎn)率能提高5倍以上。坡口的加工最1好采用坡口機(jī),采用機(jī)械切削方法加工坡口既經(jīng)濟(jì),效率又高,操作又簡單,還能保證加工質(zhì)量。
未來20年,更高工作壓力的需求和更高強(qiáng)度的鋼材發(fā)展促使人們通過更更高韌性的焊接金屬提高管道的完整性。具有高品質(zhì)焊縫質(zhì)量的焊接工藝有助于管道完整性的實(shí)現(xiàn)。降低成本的一個(gè)關(guān)鍵因素是根部焊道的焊接速度,減少根部焊道的焊接時(shí)間能終降低管道焊接完成的時(shí)間和成本?,F(xiàn)代制造技術(shù)和焊接生產(chǎn)的發(fā)展,對焊接設(shè)備檢測在測試內(nèi)容、實(shí)時(shí)性和測試精度各方面的要求不斷提高,使得傳統(tǒng)檢測儀器在結(jié)構(gòu)和功能上的局限性日益突顯,難以適應(yīng)和滿足高1效率、大信息化的現(xiàn)代1檢測工作需要。
在1新和1具創(chuàng)新性的焊接工藝中,有前途的是混合氣保護(hù)電弧-激光束焊接工藝它可以完成第五代焊縫,并確保焊縫致密性、材料性能和焊縫尺寸。新型激光器和脈沖熔化極氣體保護(hù)焊的電源技術(shù)相結(jié)合,促進(jìn)了這種混合焊接工藝的重大創(chuàng)新,成功地提高了根部焊道的焊接速度。特別是,效率為25%的高功率鐿光纖激光器能產(chǎn)生10千瓦的激光,體積卻只相當(dāng)于一臺冰箱大小。這使它具有的便攜性和功率水平,能在實(shí)驗(yàn)室以外或鋪設(shè)的管道上使用。提高熱風(fēng)的流量和熱風(fēng)溫度可以提高待焊母材/制件的表面溫度,同時(shí)得到比較厚的熔體層。
介紹了國內(nèi)管道焊接技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,在焊接材料、方法、工藝和設(shè)備等應(yīng)用方面與國外的技術(shù)差距越來越小,自動(dòng)焊技術(shù)已基本普及應(yīng)用。但是國內(nèi)的焊接材料多滿足于手工焊,自動(dòng)焊絲和半自動(dòng)焊材自主研發(fā)、生產(chǎn)不足,相當(dāng)一部分還需要進(jìn)口。同時(shí)國內(nèi)焊接材料的性能也有待改善,產(chǎn)品系列化不足。在焊接電源方面,國內(nèi)奧太、時(shí)代焊機(jī)有了大面積應(yīng)用,但是目前還不能象林肯焊機(jī)那樣應(yīng)用廣泛;用于打底的自動(dòng)根焊電源國內(nèi)還沒有生產(chǎn)。近深熔電子束焊、激光輔助熔化極氣體保護(hù)電弧焊在管道應(yīng)用上有突破性進(jìn)展。除煤漿管道仍在醞釀階段外,其他輸送介質(zhì)管道在國內(nèi)均有成功建設(shè)、運(yùn)行業(yè)績。