一種坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝，屬于山區(qū)大坡度地帶長輸管道施工技術(shù)領(lǐng)域。該焊接工藝包括：a，在兩根需要對口焊接的管道的管口加工不對稱的雙V復(fù)合型坡口，坡口包括上坡口、下坡口、鈍邊以及內(nèi)坡口；位于坡地上側(cè)的管口的上坡口角度以及下坡口角度分別大于位于坡地下側(cè)的管口的上坡口角度以及下坡口角度；b，利用管道內(nèi)焊機(jī)進(jìn)行管口組對；c，對組對后的管口進(jìn)行預(yù)熱；d，利用管道內(nèi)焊機(jī)進(jìn)行根焊；e，利用單焊炬焊接小車進(jìn)行熱焊、填充焊接以及蓋面焊接，填充焊接和蓋面焊接過程中，焊槍的運(yùn)動(dòng)形式采用角擺方式。該焊接工藝滿足坡地管道焊接要求，既能提高施工效率、降低人工成本，又能保證焊縫質(zhì)量。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝
本專利技術(shù)涉及山區(qū)大坡度地帶長輸管道施工
，特別涉及一種坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝。
技術(shù)介紹
隨著油氣管道建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，經(jīng)常需要在山區(qū)丘陵地帶進(jìn)行管道焊接施工。目前坡地管道施工多采用在管溝內(nèi)布管組焊的方式，焊接方法為手工電弧焊和STT(Surface-tensiontransfer)半自動(dòng)焊。在實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的過程中，專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：由于山區(qū)丘陵地帶縱向坡度大，焊接過程中熔池受重力影響容易偏向位于坡地下側(cè)的坡口。焊接過程中，施工人員操作稍有不當(dāng)就會(huì)造成位于坡地上側(cè)的焊縫產(chǎn)生咬邊、位于坡地下側(cè)的焊縫產(chǎn)生夾渣和未熔合等缺陷，嚴(yán)重影響管道焊接質(zhì)量。因此現(xiàn)有的手工電弧焊和STT半自動(dòng)焊不能滿足坡地管道焊接要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種焊接質(zhì)量高、焊接效率高，能夠滿足坡地管道焊接要求的坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝。具體而言，包括以下技術(shù)方案：一種坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝，所述焊接工藝包括：步驟a，在兩根需要對口焊接的管道的管口加工坡口，所述坡口的形狀為不對稱的雙V復(fù)合型坡口，所述坡口包括設(shè)置在管口外壁的上坡口和下坡口、設(shè)置在管口內(nèi)壁的內(nèi)坡口以及位于所述下坡口和所述內(nèi)坡口之間的鈍邊；位于坡地上側(cè)的管口的上坡口角度以及下坡口角度分別大于位于坡地下側(cè)的管口的上坡口角度以及下坡口角度；步驟b，利用管道內(nèi)焊機(jī)將所述位于坡地上側(cè)的管口和所述位于坡地下側(cè)的管口組對；步驟c，對組對后的管口進(jìn)行預(yù)熱；步驟d，利用所述管道內(nèi)焊機(jī)進(jìn)行根焊；步驟e，利用單焊炬焊接小車進(jìn)行外焊，所述外焊包括熱焊、填充焊接以及蓋面焊接，所述填充焊接和蓋面焊接過程中，所述單焊炬焊接小車的焊槍的運(yùn)動(dòng)形式采用角擺方式。具體地，步驟a中，所述位于坡地上側(cè)的管口的坡口尺寸為：上坡口角度為4°～6°，下坡口角度為43°～47°，內(nèi)坡口角度為36.5°～38.5°；鈍邊厚度為1.1mm～1.3mm，內(nèi)坡口高度為1.4mm～1.6mm，上坡口與下坡口交線與管口內(nèi)壁間距離為4.5mm～5.5mm；所述位于坡地下側(cè)的管口的坡口尺寸為：上坡口角度為0°～6°，下坡口角度為10°～47°，內(nèi)坡口角度為36.5°～38.5°；鈍邊厚度為1.1mm～1.3mm，內(nèi)坡口高度為1.4mm～1.6mm，上坡口與下坡口交線與管口內(nèi)壁間距離為4.5mm～5.5mm。具體地，步驟b中，所述位于坡地上側(cè)的管口和所述位于坡地下側(cè)的管口組對后兩管口間的對口間隙≤0.5mm，錯(cuò)變量≤1.5mm。具體地，步驟c中，預(yù)熱溫度為80℃～120℃，預(yù)熱范圍包括焊道及所述焊道兩側(cè)30mm～50mm的區(qū)域。具體地，步驟d中，所述根焊的工藝參數(shù)為：焊接電壓為20～22V，焊絲直徑為0.9mm，送絲速度為8m/min～9.5m/min，焊絲干伸長為9mm～11mm，焊接電流為190A～210A，焊接速度為700mm/min～800mm/min；所述根焊過程中以二氧化碳和氬氣的混合氣體作為保護(hù)氣，所述保護(hù)氣中二氧化碳的體積百分比為15％～25％，所保護(hù)氣中氬氣的體積百分比為75％～85％，所述保護(hù)氣的流量為40L/min～50L/min。具體地，步驟e中，采用單焊炬實(shí)心焊絲氣體保護(hù)焊工藝進(jìn)行熱焊、填充焊接以及蓋面焊接。具體地，所述熱焊的工藝參數(shù)為：焊接電壓為20V～24V，焊絲直徑為1.0mm，送絲速度為8m/min～10m/min，焊絲干伸長為10mm～15mm，焊接電流為180A～230A，焊接速度為400mm/min～700mm/min；所述熱焊過程中以二氧化碳和氬氣的混合氣體作為保護(hù)氣，所述保護(hù)氣中二氧化碳的體積百分比為15％～25％，所述保護(hù)氣中氬氣的體積百分比為75％～85％，所述保護(hù)氣的流量為15L/min～25L/min。具體地，所述填充焊接的工藝參數(shù)為：焊接電壓為20V～24V，焊絲直徑為1.0mm，送絲速度為8m/min～9m/min，焊絲干伸長為10mm～15mm，焊接電流為180A～220A，焊接速度為400mm/min～600mm/min；所述填充焊接過程中以二氧化碳和氬氣的混合氣體作為保護(hù)氣，所述保護(hù)氣中二氧化碳的體積百分比為15％～25％，所述保護(hù)氣中氬氣的體積百分比為75％～85％，所述保護(hù)氣的流量為15L/min～25L/min；所述焊槍的擺動(dòng)寬度為4mm～8mm，擺動(dòng)頻率為100～150次/min，邊緣停留時(shí)間為20ms～100ms。具體地，所述蓋面焊接的工藝參數(shù)為：焊接電壓為20V～24V，焊絲直徑為1.0mm，送絲速度為8m/min～9m/min，焊絲干伸長為10mm～15mm，焊接電流為160A～200A，焊接速度為400mm/min～600mm/min；所述蓋面焊接過程中以二氧化碳和氬氣的混合氣體作為保護(hù)氣，所述保護(hù)氣中二氧化碳的體積百分比為15％～25％，所述保護(hù)氣中氬氣的體積百分比為75％～85％，所述保護(hù)氣的流量為15L/min～25L/min；所述焊槍的擺動(dòng)寬度為4mm～6mm，擺動(dòng)頻率為100～150次/min，邊緣停留時(shí)間為20ms～100ms。具體地，所述坡地的縱向坡度為30°以下。本專利技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是：本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝，與現(xiàn)有的手工電弧焊和半自動(dòng)焊工藝相比，自動(dòng)焊工藝操作簡單、容易控制、穩(wěn)定性好，既提高了施工效率、降低人工成本又保證了焊縫質(zhì)量。該焊接工藝中，坡口形式采用不對稱的雙V型復(fù)合坡口，在外焊中的填充焊接和蓋面焊接過程中焊槍采用角擺方式。通過上述坡口形式和焊槍運(yùn)動(dòng)模式兩方面的優(yōu)化改進(jìn)，緩解了焊接過程中熔池的下塌，有效的解決了大縱向坡度下焊縫成形困難、易出現(xiàn)咬邊和未熔合缺陷等不足。本專利技術(shù)實(shí)施例提供的焊接工藝尤其適用于縱向坡度在30°以下的坡地管道施工。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例提供的坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝中位于坡地上側(cè)的管口的不對稱雙V復(fù)合型坡口示意圖；圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例提供的坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝中位于坡地下側(cè)的管口的不對稱雙V復(fù)合型坡口示意圖；圖3為本專利技術(shù)實(shí)施例提供的坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝中管口組對示意圖；圖4為本專利技術(shù)實(shí)施例提供的坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝中根焊效果圖；圖5為本專利技術(shù)實(shí)施例提供的坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝中填充焊接時(shí)焊槍位置及擺動(dòng)示意圖；圖6為本專利技術(shù)實(shí)施例提供的坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝中蓋面焊接時(shí)焊槍位置及擺動(dòng)示意圖；圖7為本專利技術(shù)實(shí)施例提供的坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝中焊接接頭的效果圖；圖8為本專利技術(shù)實(shí)施例提供的坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝中管道內(nèi)焊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記分別表示：D1-位于坡地上側(cè)的管口的上坡口角度，D2-位于坡地上側(cè)的管口的下坡口角度，D3-位于坡地上側(cè)的管口的內(nèi)坡口角度，H1-位于坡地上側(cè)的管口的鈍邊厚度，H2-位于坡地上側(cè)的管口的內(nèi)坡口高度，H3-位于坡地上側(cè)的管口的上坡口與下坡口交線與管口內(nèi)壁間的距離，D1’-位于坡地下側(cè)的管口的上坡口角度，D2’-位于坡本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝，其特征在于，所述焊接工藝包括：步驟a，在兩根需要對口焊接的管道的管口加工坡口，所述坡口的形狀為不對稱的雙V復(fù)合型坡口，所述坡口包括設(shè)置在管口外壁的上坡口和下坡口、設(shè)置在管口內(nèi)壁的內(nèi)坡口以及位于所述下坡口和所述內(nèi)坡口之間的鈍邊；位于坡地上側(cè)的管口的上坡口角度以及下坡口角度分別大于位于坡地下側(cè)的管口的上坡口角度以及下坡口角度；步驟b，利用管道內(nèi)焊機(jī)將所述位于坡地上側(cè)的管口和所述位于坡地下側(cè)的管口組對；步驟c，對組對后的管口進(jìn)行預(yù)熱；步驟d，利用所述管道內(nèi)焊機(jī)進(jìn)行根焊；步驟e，利用單焊炬焊接小車進(jìn)行外焊，所述外焊包括熱焊、填充焊接以及蓋面焊接，所述填充焊接和蓋面焊接過程中，所述單焊炬焊接小車的焊槍的運(yùn)動(dòng)形式采用角擺方式。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種坡地管道自動(dòng)焊焊接工藝，其特征在于，所述焊接工藝包括：步驟a，在兩根需要對口焊接的管道的管口加工坡口，所述坡口的形狀為不對稱的雙V復(fù)合型坡口，所述坡口包括設(shè)置在管口外壁的上坡口和下坡口、設(shè)置在管口內(nèi)壁的內(nèi)坡口以及位于所述下坡口和所述內(nèi)坡口之間的鈍邊；位于坡地上側(cè)的管口的上坡口角度以及下坡口角度分別大于位于坡地下側(cè)的管口的上坡口角度以及下坡口角度；步驟b，利用管道內(nèi)焊機(jī)將所述位于坡地上側(cè)的管口和所述位于坡地下側(cè)的管口組對；步驟c，對組對后的管口進(jìn)行預(yù)熱；步驟d，利用所述管道內(nèi)焊機(jī)進(jìn)行根焊；步驟e，利用單焊炬焊接小車進(jìn)行外焊，所述外焊包括熱焊、填充焊接以及蓋面焊接，所述填充焊接和蓋面焊接過程中，所述單焊炬焊接小車的焊槍的運(yùn)動(dòng)形式采用角擺方式。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接工藝，其特征在于，步驟a中，所述位于坡地上側(cè)的管口的坡口尺寸為：上坡口角度為4°～6°，下坡口角度為43°～47°，內(nèi)坡口角度為36.5°～38.5°；鈍邊厚度為1.1mm～1.3mm，內(nèi)坡口高度為1.4mm～1.6mm，上坡口與下坡口交線與管口內(nèi)壁間距離為4.5mm～5.5mm；所述位于坡地下側(cè)的管口的坡口尺寸為：上坡口角度為0°～6°，下坡口角度為10°～47°，內(nèi)坡口角度為36.5°～38.5°；鈍邊厚度為1.1mm～1.3mm，內(nèi)坡口高度為1.4mm～1.6mm，上坡口與下坡口交線與管口內(nèi)壁間距離為4.5mm～5.5mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接工藝，其特征在于，步驟b中，所述位于坡地上側(cè)的管口和所述位于坡地下側(cè)的管口組對后兩管口間的對口間隙≤0.5mm，錯(cuò)變量≤1.5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接工藝，其特征在于，步驟c中，預(yù)熱溫度為80℃～120℃，預(yù)熱范圍包括焊道及所述焊道兩側(cè)30mm～50mm的區(qū)域。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接工藝，其特征在于，步驟d中，所述根焊的工藝參數(shù)為：焊接電壓為20～22V，焊絲直徑為0.9mm，送絲速度為8m/min～9.5m/min，焊絲干伸長為9mm～11mm，焊接電流為190A～210A，焊接速度為700mm/min～800mm/min；所述根焊過程中以二氧化碳和氬氣的混合氣體作為保護(hù)氣，所述保護(hù)氣中二氧化碳的體積百分比為15％～25％，所述保護(hù)氣中氬氣...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉曉文，張毅，張倩，鄧俊，胡立新，馬志鋒，張華，王新升，梁天軍，
申請(專利權(quán))人：中國石油天然氣集團(tuán)公司，中國石油天然氣管道局，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11