[发明专利]一种坡度状态下的金属管道全位置焊接方法

权利要求书

1.一种坡度状态下的金属管道全位置焊接方法，其特征在于，所述方法包括：

利用坡口机对待焊管道的上管口和下管口的管端进行坡口加工，以形成对称的窄间隙单U型坡口；

对所述上管口和所述下管口的管端坡口进行预热，预热温度50℃～75℃，预热范围为焊道及焊道两侧，其中，所述焊道两侧距离所述焊道30mm～50mm；

利用外根焊对口机完成所述上管口和所述下管口之间的CMT外根焊；

利用单焊炬实心焊丝气体保护焊进行所述上管口和所述下管口之间的填充焊；其中，所述填充焊的焊枪摆动采用“倒三角”横摆方式；

利用所述单焊炬实心焊丝气体保护焊进行所述上管口和所述下管口之间的盖面焊；其中，所述盖面焊的焊枪摆动采用“倒三角”横摆方式；

其中，所述焊枪6“倒三角”横摆方式的摆动运行路径参数为：焊枪6横摆与焊道中心线夹角a为45度～60度，单个摆动步进长度B为3mm~5mm，所述的单个摆动步进长度B等于上管口回程b与下管口进程b'的长度和；所述的上管口回程b的运行方向与焊接方向相反；所述的下管口进程b'与焊接方向相同；所述的上管口回程b与下管口进程b'的长度比为3~4。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述窄间隙单U型坡口的尺寸为：坡口角度为5-7度，圆弧半径为3.2mm，圆弧过渡宽度为0.1mm，钝边高度为1.4mm-1.8mm。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述上管口和所述下管口的管端坡口进行预热之前，还包括：

利用所述外根焊对口机对所述上管口和所述下管口进行定位、组对和焊缝间隙调整，使得两个管口的焊缝间隙k≤1.0mm，两个管口的组对错变量c≤1.0mm。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述外根焊对口机对所述上管口和所述下管口进行定位、组对和焊缝间隙调整之前，还包括：

调整所述外根焊对口机的液压元件的工作压力，所述液压元件包括：夹持液压缸工作压力5-10MPa、焊缝间隙调整液压缸工作压力5-10MPa。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外根焊对口机包括两个焊接单元，焊接时所述两个焊接单元焊接方向相反、自上而下各完成左右半圆周的向下焊接。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CMT外根焊的工艺参数包括：焊接电压12.5V -13.5V，焊接电流165 A -175A，焊丝直径为1.0mm，送丝速度为6.5m/min～8 m/min，焊丝干伸长10 mm～12 mm，焊接速度为50cm±3cm/min，混合气体百分比为Ar/CO2=75～85/25～15，混合保护气体流量为15 L/min～25L/min。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述填充焊的工艺参数包括：焊接电压22 V-23.5V，焊接电流135 A -170A，焊丝直径为1.0mm，送丝速度为6.5m/min～8.5m/min，焊丝干伸长10 mm～15 mm，焊接速度为25cm±3cm/min，混合气体百分比为Ar/CO2=75～85/25～15。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述填充焊的焊枪摆动采用“倒三角”横摆方式时，摆动宽度W为3mm -6mm，摆动频率25次/min ~35次/min。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述填充焊的过程中，所述焊枪与所述待焊管道的轴径方向夹角为90度。