[发明专利]一种直缝埋弧钢管焊接工艺评定方法

说明书

技术领域：

本发明属于焊接领域，涉及一种直缝埋弧钢管焊接工艺，尤其是一种直缝埋弧钢管焊接工艺评定方法。

背景技术：

油气输送用直缝埋弧焊管是国内外管道建设主要产品之一。根据石油输送用钢管技术规格书及技术条件要求，生产前必须在钢管上或采用相同合金系的平板进行焊接工艺评定，以确保焊缝质量。

目前，在钢管上进行焊接工艺评定需制管工厂进行预生产，但由于实际生产线较长，完成焊接工艺评定需要大量的人力物力，并在焊接参数调节过程造成大量管材的浪费等。采用平板对接进行焊接工艺评定，其无法模拟现场焊接时管材真实受力状态与焊接温度场，其参数调整量和焊缝形貌的控制与实际生产存在一定的差异。同时，国内外现有直缝埋弧焊接工艺均采用外缝5丝，内缝4丝的工艺，其焊接厚度最大为38mm，对大于40mm厚度的钢管无法完成焊接工艺评定。这就需要一种可在实验室进行直缝埋弧焊管工艺评定方法，确保与实际生产紧密结合，焊接过程不但可以真实代表管材真实状态，而且真实模拟焊接过程温度场，同时可进行壁厚大于40mm的直缝钢管工艺评定。最终通过焊接参数调节，优化焊道形貌确保焊缝质量，又可以节约大量人力财力，减少管材的消耗等。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种直缝埋弧焊管工艺评定方法，克服了生产线上采用钢管或实验室采用平板进行焊接工艺评定的缺点。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

采用约2米的直缝管段，通过管段轴向平行移动的焊接方式，并采用外缝6丝，内缝4丝的焊接工艺，可完成不同规格和壁厚大于40mm的直缝埋弧焊钢管的工艺评定。由于该焊接工艺评定方法完全模拟了管材在实际生产焊接过程中材应力状态与焊接温度场，其焊接参数的调整与实际生产线基本一致，所以其结果用于实际直缝管生产中，具有较好的吻合性。最终通过评定的焊接工艺，能够确保实际生产的直缝管材的焊缝质量，而且可节约大量人力物力，减少管材的消耗等。

本发明采用的技术方案：

使管材段沿管材段轴线方向平移；使焊枪在管材段上进行多自由度多丝埋弧内外焊；采用激光跟踪系统、数字化焊接电源系统、焊接参数实时采集与记录系统、交流伺服驱动系统，实时检测与记录焊缝的焊接位置、焊接参数、坡口尺寸及焊道形貌的，实现直缝埋弧焊管工艺评定。

采用直缝管材段进行焊接工艺评定，实现焊接时管材应力状态及焊接温度场与实际情况基本一致；采用管段沿轴向平行移动的焊接过程，实现钢管内外缝焊接；采用6丝埋弧外焊机构及4丝埋弧内焊机构，实现最大壁厚达50mm的焊接工艺评定；采用激光跟踪系统、数字化焊接电源系统、焊接参数实时采集与记录系统及交流伺服驱动系统，实现焊缝自动跟踪以及焊接位置、焊接参数、坡口尺寸及焊道形貌的实时检测与记录。

所述的直缝管段长2000-2400mm,管径范围Φ508mm-Φ1422mmm，壁厚小于等于50mm。

本发明具有的优点和效果：

1、本发明可在实验室采用直缝管段代替平板进行焊接工艺评定焊。

2、本发明焊接过程管段的轴向运动采用交流伺服驱动系统，焊接速度平稳。

3、本发明激光跟踪系统、数字化逆变焊接电源系统、焊接参数实时采集与记录系统及交流伺服驱动系统，实验过程可实现焊缝自动跟踪以及焊接位置、焊接参数、坡口尺寸、焊道形貌的实时检测与记录。

附图说明：

图1是多功能多丝埋弧焊接装置的整体结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是外焊主机与多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头结构主视图。

图4是图3的左视图。

图5是图3的俯视图。

图6是多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头水平旋转示意图。

图7是多自由度6丝埋弧外焊与MAG外焊机头侧倾示意图。

图8是内焊机构与4丝直缝埋弧内焊机头结构示意图。

图9是图8的俯视图。

图10是3丝螺旋埋弧内焊机头结构示意图。

图11是TIG/MIG组合内焊机头结构示意图。

图12是多功能台车机构主视图。

图13是图12的俯视图。