[发明专利]一种4130高压管高效焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接方法，具体涉及一种4130高压管高效焊接方法。

背景技术

4130高压管系是自升式钻井平台高压水泥和泥浆系统的非常关键和核心的部件。目前国内海工产品中4130此类高强度中碳调质合金钢的焊接普遍采用氩弧焊+手工焊条电弧焊，其对焊接的要求、焊条烘焙和领用回收要求都很高；同时此方法熔敷效率低、焊接速度较慢、应用成本较高、飞溅大、气孔产生几率大，脱渣性等也较差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，现提供一种电弧稳定、飞溅小、脱渣易、Ｘ射线探伤合格率高达99%以上的4130高压管高效焊接方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种4130高压管高效焊接方法，其创新点在于：经过焊材的选择、气体的选择和焊接控制工艺步骤完成4130高压管高效焊接；所述具体步骤如下：

（1）焊材的选择：选用氩弧焊和药芯焊丝气体保护焊两种焊材进行共同焊接；

（2）气体的选择：选择纯度为75%的Ar气体和纯度为25%的CO₂的混合保护气体；

（3）焊接控制工艺：

a.对高压管坡口采用机加工制备，清焊前焊缝坡口周围20-30mm内的油、锈、氧化物及其它杂质，直至露出金属光泽；

b.高压管装配时内壁齐平，若有错口，所述错口值为0-3mm；

c.对高压管待焊区域采用电预热，所述预热区域距离焊点大于等于75mm；

d.进行焊接工艺，焊接分为打底焊、填充焊和盖面焊，分别形成打底焊层、填充焊层和盖面焊层，所述打底焊层的厚度为5-10mm，所述填充焊层的单道宽度为0-9mm，所述盖面焊层的单道宽度为0-9mm，所述打底焊层、填充焊层和盖面焊层相互之间的温度为160-260℃；

e.焊接结束后，对高压管进行热处理，所述热处理的保温温度为615-655℃，所述保温时间为4h，所述升温速度为150℃/h，所述降温速度为150℃/h。

进一步的，所述步骤（1）中焊材的选择，所述氩弧焊用于焊接接头打底焊层的焊接；所述药芯焊丝气体保护焊用于填充焊层和盖面焊层的焊接。

进一步的，所述步骤（3）中的焊接工艺中的焊接电流为180-260A，所述焊接电压为23-28V，所述焊接速度为190-360mm/min。

本发明的有益效果如下：本发明使用药芯焊丝气体保护焊可以达到高效连续焊接，其熔敷速度为以往手工焊条电弧焊的3倍，手工焊条电弧焊的速度为1.5kg/h，药芯焊丝CO₂气体保护焊为4.5kg/h，并且药芯焊丝的熔敷效率达到90%，手工焊条的熔敷效率只有65%。由于药芯焊丝包裹药粉，电弧为气渣联合保护，电弧稳定、飞溅小、脱渣易、焊道成型美观，X射线探伤合格率达到99%以上；同时对电流电压适应范围广，参数设置容易，操作简单方便，可以半自动焊接。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

实施例1

一种4130高压管高效焊接方法，经过焊材的选择、气体的选择和焊接控制工艺步骤完成4130高压管高效焊接；具体步骤如下：

（1）焊材的选择：选用氩弧焊和药芯焊丝气体保护焊两种焊材进行共同焊接；

（2）气体的选择：选择纯度为75%的Ar气体和纯度为25%的CO₂的混合保护气体；

（3）焊接控制工艺：

a.对高压管坡口采用机加工制备，清焊前焊缝坡口周围20mm内的油、锈、氧化物及其它杂质，直至露出金属光泽；

b.高压管装配时内壁齐平，若有错口，错口值为0-3mm；

c.对高压管待焊区域采用电预热，预热区域距离焊点大于等于75mm；

d.进行焊接工艺，焊接分为打底焊、填充焊和盖面焊，分别形成打底焊层、填充焊层和盖面焊层，打底焊层的厚度为5mm，填充焊层的单道宽度为0mm，盖面焊层的单道宽度为0mm，打底焊层、填充焊层和盖面焊层相互之间的温度为160℃；

e.焊接结束后，对高压管进行热处理，热处理的保温温度为615℃，保温时间为4h，升温速度为150℃/h，降温速度为150℃/h。

可行的，步骤（1）中焊材的选择，氩弧焊用于焊接接头打底焊层的焊接；药芯焊丝气体保护焊用于填充焊层和盖面焊层的焊接。