一种管道自动焊接方法
【专利摘要】本发明公开了一种管道自动焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对管道焊接处进行U型坡口处理；S2：对U型坡口处理后的管道使用带内充氩保护功能的内对口器将管道组对；S3：防氧化处理；S4：通过热丝TIG自动焊设备对管道进行焊接处理；S5：焊接后检查。
【专利说明】
一种管道自动焊接方法
技术领域
[0001]本发明涉及管道焊接技术领域，具体而言，涉及一种管道自动焊接方法。【背景技术】
[0002]近几年，国内外常规气藏开采逐渐饱和，为满足市场需求，天然气开采逐渐向高温、高酸性等非常规气田迈进。土库曼斯坦南约洛坦气田属于高温、高压、高产、高含硫化氢、高含二氧化碳、高含氯根离子于一体的“六高”气田，管材受到硫化物应力开裂、应力腐蚀开裂、氢致开裂等多种机理开裂的腐蚀。鉴于操作压力高、介质腐蚀性苛刻的工况条件， 由于镍基合金强度高、塑性好，能抗应力腐蚀、酸腐蚀，尤其是能适用于高浓度的氯化物介质，其抗腐蚀性大大优于奥氏体不锈钢，内部集输选用了复合钢管。相对于单一金属的碳钢、不锈钢管道的焊接，双金属管道的焊接，焊接接头坡口形式的设计、焊接方法和焊接材料的选择、焊接工艺参数等因素都有很大的不同，焊接工艺复杂，焊接缺陷多，接头的加工和装配要求高。
[0003]焊接是制约管道施工效率的最重要因素，普通的TIG焊方法由于采用惰性气体保护，电弧燃烧相当稳定，焊缝质量十分优异，是高端工业部门焊接精密零部件首选的焊接工艺方法。其主要缺点是焊接效率低，管道焊接时一般适合于小口径管道的根部焊接，常规的手工钨极氩弧焊方法已经制约了管道施工效率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种管道自动焊接方法，以解决现有技术的不足。
[0005]为实现本发明目的，采用的技术方案为:一种管道自动焊接方法，其特征在于，包括以下步骤:S1:对管道进行无间隙的U型坡口工艺处理；S2:管道组对；S3:防氧化处理；S4:通过热丝TIG自动焊设备对管道进行焊接处理；S5:焊接后检查。
[0006]进一步地，所述步骤S1包括如下子步骤:SI 1:坡口加工，管道焊接坡口形式采用单边15°-20°的U型坡口；S12:将加工后的U型坡口进行清洗，将管道坡口两侧25_范围内进行打磨，要使打磨区域光滑，再用无水乙醇擦拭打磨区。
[0007]进一步地，所述步骤S2包括如下子步骤:S21:装入带内充氩保护功能的内对口器，将带内充氩保护功能的内对口器放入管道内，检查对口管道连接和对口是否准确，保证管道的同轴度；S22:内对口器组对，开启内对口器，涨紧内对口器撑爪，完成组对。
[0008]进一步地，所述步骤S3包括如下子步骤:S31:管道内充氩气置换空气，为避免覆层背面受到氧化，应在覆层背面进行充氩气保护；S32:氧含量测定，采用氧含量测定仪进行内部含氧量测定，要求内部气体氧含量小于等于 150PPM。
[0009]进一步地，所述步骤S4包括如下子步骤:S41:开启热丝TIG自动焊设备；S42:根焊焊接；S43:填充层焊接；S44:盖面层焊接。
[0010]进一步地，所述步骤S5包括如下子步骤:S51:外观检查；S52:无损探伤，采用射线和超声波探伤方法进行无损探伤检测。
[0011]本发明的有益效果是，1、热丝TIG全自动焊接是在管道相对固定的情况下，焊接小车带动焊枪沿轨道围绕管壁运动，从而实现自动焊接。全位置自动焊接装置由焊接小车、行走轨道、自动控制系统等部分组成。全位置自动焊接提高焊接质量和劳动生产率、减轻工人的劳动强度。
[0012]2、采用热丝TIG全自动焊，保留了电弧稳定、焊缝性能优良、无飞溅等TIG焊的所有优点；能完全独立控制电弧和热丝，熔敷效率可控;使用热丝，可使熔敷速度增加50%_100%， 稀释率低，可获得质量优良的焊接接头;热丝TIG焊时焊丝在被送入熔池前加热到300-500 °C，从电弧吸取的能量少，从而使熔敷效率比冷丝焊提高3-5倍，与MIG焊相仿;热丝焊是熔化预热后的填充金属，总的线能量输入减少了，这有利于限制焊接变形;焊缝成型美观，均匀，无气孔、未焊透等缺陷；焊接高性能材料常因焊丝表面沾染氢气而产生气孔，热丝焊时焊丝温度高，其表面水份及沾污物被去除，氢气孔大大减少;熔池过热温度低，合金元素烧损少;可用最低线能量来增加金属熔敷的能力，加入热丝，熔敷效率可从50%提高到100%以上，线能量仅由10%增至20%。无论从效率，质量还是使用上来说，热丝TIG焊工艺都是一次革新，它成功的解决了TIG焊熔敷效率不高，速度快时容易咬边等缺陷，是TIG焊工艺的一个飞跃。
[0013]3、采用含镍量为60%的ERNiCrMo3镍基焊丝，保证了焊接接头具有良好的耐腐蚀性能。
[0014]4、采用无间隙的U型坡口型式，有效减少未熔合缺陷，提高焊接质量，同时减少了根焊层因受到碳钢层稀释而耐蚀性降低的风险。15-20°的坡口面角度，既保证了焊接接头具有良好的熔合性，同时又减少了焊丝的填充量，节省工程成本并提高焊接施工效率。【附图说明】
[0015]图1是本发明提供的坡口的结构示意图。【具体实施方式】
[0016]下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0017]一种管道自动焊接方法为:1、制定焊接工艺方案1)焊接方法:针对管道，选择热丝TIG全自动焊接方法；2)焊接材料:焊接材料采用ERNiCrMo3镍基焊丝，保证焊接接头的耐蚀性。
[0018]2、坡口加工采用无间隙的U型坡口型式，有效减少未熔合缺陷，提高焊接质量，同时减少了根焊层因受到碳钢层稀释而耐蚀性降低的风险。管道焊接坡口形式采用单边15°-20°的U型坡口， 既保证了焊接接头具有良好的熔合性，同时又减少了焊丝的填充量，节省工程成本并提高焊接施工效率。
[0019]3、坡口清洗焊接前坡口两侧25mm范围内要求打磨干净，要使打磨区域光滑度、露出金属光泽，再用无水乙醇擦拭。
[0020]4、装入带内充氩保护功能的内对口器将带内充氩保护功能的内对口器放入管道内，检查对口管道连接和对口是否准确，保证管道的同轴度;组对间隙〇mm，对□错边量小于〇.5mm。[〇〇21]5、内对口器组对开启内对口器，涨紧内对口器撑爪，完成组对。[〇〇22]6、装入焊接轨道及焊接小车装入焊接轨道，焊接轨道轨道是装卡在管道上供焊接小车行走和定位的专用机构，其的结构直接影响到焊接小车行走的平稳度和位置度，也就影响到焊接质量。焊接小车焊接小车是实现自动焊接过程的驱动机构，它安装在焊接轨道上，带着焊枪沿管壁作圆周运动， 是实现管口自动焊接的重要环节之一。[〇〇23]7、管道内充氩气、置换空气为避免覆层背面受到氧化，应在覆层背面进行充氩气保护。[〇〇24]8、氧含量测定采用氧含量测定仪进行内部含氧量测定，要求内部气体氧含量小于等于150PPM。
[0025]9、开启焊接设备1)将热丝TIG焊机按说明书将线接好，接上电源，并打开焊机和控制器；2)设置热丝电流大小及焊接参数，焊接电源只需设置热丝电流大小，其它所有参数均在遥控器上设置；3)将工艺参数及枪头调好后，即可开始进行焊接，在焊接过程中，通过遥控器，对焊接参数进行微调，以保证焊接质量。
[0026]10、根焊焊接1)根焊前焊工应当对坡口错边量、钝边厚度差异以及对口间隙进行了解，在焊接过程中进行相应参数微调，以避免发生根焊缺陷；2)整个根焊过程中电弧应始终对准焊缝中心焊接，当焊枪偏离中心时应当及时进行调整，以避免发生单侧未熔或烧穿的情况发生；3)根焊接头必须进行打磨(由于根焊收弧时容易出现收弧弧坑或裂纹)；4)根焊过程中，弧长应当尽量短(太短焊丝易粘钨极)，弧长太长焊接成形会太鼓，在焊道两侧形成夹沟；5)根焊收弧时应当以焊过接头2mm左右熄弧为宜。[〇〇27]11、填充层焊接操作1)采用单道直接方式(不摆动)焊接时，焊接坡口边时电弧离坡口边l_2mm为宜。太靠边焊接成形差，离坡口边太远易造成侧壁未熔。[〇〇28]2)采用摆动方式焊接时，摆动宽度应比坡口宽度小2-3mm为宜。若坡口宽度超过12_时，应当采用分道摆动焊接。
[0029]3)在填充过程中，若焊出夹沟比较深时，应当先对夹沟进行打磨，再进行焊接。
[0030]12、盖面层焊接操作1)盖面时摆动宽度不易过大，若坡口宽度超过12mm时，应采用分道排焊方式盖面，否则容易出现焊道内凹。[〇〇31]2)留0.5mm左右深度进行盖面为宜。[〇〇32]13、停止焊接停止焊接后，关闭焊接电源，取下焊接轨道，撤除内对口器。
[0033]14、焊后检验焊后经外观检查合格后，再采用射线和超声波探伤方法进行无损探伤检测。
[0034]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种管道自动焊接方法，其特征在于，包括以下步骤:S1:对管道焊接处进行U型坡口处理；S2:对U型坡口处理后的管道使用带内充氩保护功能的内对口器将管道组对；S3:防氧化处理；S4:通过热丝TIG自动焊设备对管道进行焊接处理；S5:焊接后检查。2.根据权利要求1所述的管道自动焊接方法，其特征在于:所述步骤S1包括如下子步 骤:SI 1:对两管道进行U型坡口加工，管道焊接坡口形式采用单边15° -20°的U型坡口；S12:将加工后的U型坡口进行清洗，将管道坡口两侧25mm范围内进行打磨，要使打磨区 域光滑，再用无水乙醇擦拭打磨区。3.根据权利要求2所述的管道自动焊接方法，其特征在于:所述步骤S2包括如下子步 骤:S21:将带内充氩保护功能的内对口器装入两个管道内，检查两管道的接口是否对齐； S22:开启带内充氩保护功能的内对口器，涨紧内对口器撑爪，完成组对，要求两管道接 口之间的间隙为〇mm，且两管道接口之间错边量小于0.5mm。4.根据权利要求3所述的管道自动焊接方法，其特征在于:所述步骤S3包括如下子步 骤:S31:将内对口器的氩气充入管道内置换管道内的空气；S32:管道内的氧的含量测定，采用氧含量测定仪进行管道内含氧量测定，要求管道内 气体氧含量小于等于150PPM。5.根据权利要求4所述的管道自动焊接方法，其特征在于:所述步骤S4包括如下子步 骤:S41:开启热丝TIG自动焊设备；S42:根焊焊接；S43:填充层焊接；S44:盖面层焊接。6.根据权利要求5所述的管道自动焊接方法，其特征在于:所述步骤S5包括如下子步 骤:S51:外观检查；S52:无损探伤，采用射线和超声波探伤方法进行无损探伤检测。7.根据权利要求1所述的管道自动焊接方法，其特征在于，还包括S0步骤:S0:焊接材料选择:焊接材料采用ERNiCrM〇3镍基焊丝。
【文档编号】B23K9/167GK106041270SQ201610477094
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】高静
【申请人】成都市翻鑫家科技有限公司