[发明专利]一种自保护药芯焊丝半自动焊工艺

说明书

技术领域

本发明涉及管道长输管道施工技术领域，尤其涉及一种自保护药芯焊丝半自动焊工艺。

背景技术

在长输管道工程中，纤维素型焊条电弧焊根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填充、盖面焊接工艺，即SMAW+FCAW-S焊接工艺是目前国内外焊接大口径(Φ≥813mm)长输管道的主导焊接工艺。该焊接工艺在野外施工现场焊接大口径长输管道时，通常采用“焊接机组流水作业”焊接施工方式，当外界管线采用材质X70、管径Φ1067mm(42英寸)、壁厚15.9mm的管材，采用SMAW+FCAW-S焊接工艺，如何大幅度提高半自动焊机组日焊接大口径管道环焊缝数量是一个值得研究的课题。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提供一种自保护药芯焊丝半自动焊工艺，它提高了工作效率，节约了成本。

本发明的技术方案是：一种自保护药芯焊丝半自动焊工艺，其特征在于该工艺采用坡口加工、自焊机根焊、自保药芯焊丝半自动焊填充、盖面焊接工艺，其现场操作程序为：坡口加工、提前预热、管口组队、预热、内焊机根焊、自保药芯热焊及层面填充、盖面焊，直至焊接面平整，坡口加工时采用装有多把刀具的大口径坡口机对管口间隙车削，使之成为填充量小，又不影响质量，又益于安全施工的坡口形式。

本发明的有益效果是：在相同的焊接设备、人员条件下，大幅度提高劳动效率，提高合格率。

具体实施方式

一种自保护药芯焊丝半自动焊工艺，其特征在于该工艺采用坡口加工、自焊机根焊、自保药芯焊丝半自动焊填充、盖面焊接工艺，其现场操作程序为：坡口加工、提前预热、管口组队、预热、内焊机根焊、自保药芯热焊及层面填充、盖面焊，直至焊接面平整，坡口加工时采用装有多把刀具的大口径坡口机对管口间隙车削，使之成为填充量小，又不影响质量，又益于安全施工的坡口形式。

实施例。本例取材于哈萨克斯坦天然气管线采用IWM+FCAW-S工艺的试验情况。

哈萨克斯坦天然气管线采用X70、Φ1067mm(42英寸)、壁厚15.9mm钢管，焊接评定执行API1101-2005版标准。采用坡口设计加工，内焊机进行根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填充、盖面焊的低氢型焊接工艺焊接。

(1)坡口的形状：坡口在施工现场，采用坡口机加工，内坡口α＝37.5°，高度h＝1.27mm；钝边＝b1.8mm，圆弧半径R＝3.2mm；外坡口角度β＝10°，与圆弧相切；坡口在施工现场；采用内焊机(内焊机中有内对口器的功能)组对，组对间隙c＝0.02mm；管口错边量m≤2.5mm；IWM+FCAW焊接工艺坡口截面积为109mm²。

(2)焊接设备：内焊机+半自动焊工艺采用的设备为Φ1067mm(42英寸)CRC内焊机、林肯DC-400直流电源及送丝机LN-23P.

(3)焊接工艺参数及射线检测、力学性能试验结果：预热、层间温度≥60°。根焊采用实芯焊丝伯乐蒂森TS-6(AWSA5.18ER70S-G)Φ0.9mm，丝速94-96cm/min(电流205-215A)，焊速78cm/min，富氩(75％+25％CD2)气体流量25-30I/min，电压22-23V；热焊填充盖面，采用子保护药芯焊丝80ksi等级焊丝，Φ2.0mm；热焊丝速在280cm/min(电流210-250A)，电压20-25V，焊速20-25cm/min；填充盖面丝速在250-275cm/min(190-250A)，电压18-22V。焊速17-25cm/min。

施工程序：

分为坡口加工、提前预热、组对管口、预热、内焊机根焊、FCAW热焊、FCAW填充1、FCAW填充2、FCAW填充3、FCAW填充4、FCAW盖面。

机组人员：

合计65人；其中：机组长2人，HSE员1人，技术员1人，质量员1人，管工3人，坡口工3人，内焊机操作工3人，FCAW焊工22人，吊管机挖掘机焊接工程车等特种车辆操作人员10人，电力机械维修人员2人，普工10人，后勤及司机7人。

机组主要设备：

坡口加工：20吨吊管机1台、管道坡口机1台；

组对管口：挖掘机1台、70吨吊管机1台、40吨吊管机2台；

焊接设备：内焊机1台、100KW焊接工程车1台、80KW焊接工程车11台、林肯DC-400焊机26台、林肯LN-23P送丝机44台。

质量与进度：

从2008年8月8日-2009年2月28日，哈萨克斯坦“SMAW+FCAW-S”机组累计有效工日110个，累计焊接3410道口，一次射线检测合格率为95.7％；每个工日平均在31道环焊缝。