本發明專利技術屬于焊接技術領域，具體涉及一種油氣管道TIG自動焊窄間隙焊接方法及其應用。該方法至少包括根焊，其中：采用ER80S?G實心焊絲進行根焊；采用TIG焊進行根焊；采用窄間隙坡口進行根焊。本發明專利技術的技術方案可大幅提升焊接效率以適應大規模管道建設需求，保證高質量的焊縫以增強管道安全性與可靠性，通過窄間隙坡口形式節省焊材成本，減輕焊工勞動強度，并且良好適配X80管線鋼等高性能鋼材，保障管道的高質量安全運行。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于焊接，具體涉及一種油氣管道tig自動焊窄間隙焊接方法及其應用。
技術介紹
1、隨著現代工業的快速發展，管道建設的需求與日俱增，尤其是在石油、天然氣等能源領域，以及化工等行業，對大口徑、厚壁管道的需求更為迫切。然而，傳統的焊接工藝在面對這些需求時，逐漸顯露出諸多局限性。
2、傳統的tig焊存在熔深淺、熔敷速度小、生產率較低的問題，難以滿足大規模管道建設的高效要求。在焊接大厚壁管道時，普通tig焊需要開坡口和多層焊，其電極載流能力有限，電弧功率受到限制，導致焊縫熔深淺、焊接速度低，無法適應現代工業生產的節奏。
3、同時，傳統坡口形式較寬，不僅會消耗大量的焊材，增加成本，而且需要焊工進行長時間、高強度的作業，勞動強度極大。
4、此外，傳統焊接工藝容易因人員因素、環境因素等導致焊縫出現氣孔、夾渣等缺陷，制約了管道焊接的質量和效率。
技術實現思路
1、為解決現有技術的不足，本專利技術提供了一種油氣管道tig自動焊窄間隙焊接方法及其應用。本專利技術的技術方案可大幅提升焊接效率以適應大規模管道建設需求，保證高質量的焊縫以增強管道安全性與可靠性，通過窄間隙坡口形式節省焊材成本，減輕焊工勞動強度，并且良好適配x80管線鋼等高性能鋼材，保障管道的高質量安全運行。
2、本專利技術所提供的技術方案如下：
3、一種油氣管道tig自動焊窄間隙焊接方法，至少包括根焊，其中：
4、采用er80s-g實心焊絲進行根焊；
>5、采用tig焊進行根焊；6、采用窄間隙坡口進行根焊。
7、上述技術方案基于伸縮熱絲tig焊的x80管道全位置窄間隙焊接方法，其結合了伸縮熱絲技術和窄間隙坡口形式的優勢，熱絲技術提高了焊絲的熔化速度和熔敷效率，大大提升了焊接生產效率；窄間隙坡口形式顯著節省了焊材的使用量，降低了成本和勞動強度。同時，它能夠更好地控制焊接過程，減少缺陷的產生，形成質量更好、缺陷率更低的管道環焊縫，有力地保障了管道的質量和安全性能。
8、具體的，送絲方式為伸縮送絲，頻率為0-21hz。
9、管道環焊縫坡口形式為u型無間隙坡口，焊材的選用綜合考慮了母材(x80)化學成分、機械性能、焊接接頭形式、耐低溫和抗裂性要求，外根焊選用級別較低er80s-g實心焊絲，焊絲直徑1.0mm。
10、
11、伸縮送絲振動頻率范圍為0-21hz，連續輸出扭矩可達8nm，在振動頻率0-10hz，熔池內幾乎觀察不到振蕩現象，對于送絲振動頻率大于10hz時，熔池才會出現明顯示振蕩現象，頻率設置在16-20hz時，由于振蕩現象對焊接熔池內金屬產生物理攪拌，細化晶粒，形成的焊縫紋理更細膩，可有效改善焊縫金屬與兩側母材的熔合情況，此工藝對于坡口參數以及焊接參數具有嚴苛的要求，對坡口加工、組對有嚴格要求，對于鈍邊厚度、對口間隙的容錯性較低，要求采用0間隙的u型坡口。
12、具體的，tig焊中：
13、極性為dcen；
14、焊接方向為上向、下向或上下向連續；
15、電流為180-220a；
16、電壓為6.0-10v；
17、送絲速度為1.0-2.2m/min；
18、焊接速度為13-20cm/min；
19、保護氣流量為15-30l/min；
20、坡口組對寬度為8-12mm；
21、熔敷速度為0.5-1kg/h。
22、如圖2所示，是不同送絲速度下焊槍高度與電壓的關系圖，橫坐標單位為s，縱坐標單位為v。可以看出，焊槍高度與電壓呈線性關系，因此可以使用電壓來標定弧長。系統采用高速總線通信，從焊接電源直接讀取焊接電壓、焊接電流數據，擬采線性關系曲線。結合焊接電源電壓、電流傳輸協議，編寫數據讀取及處理程序，非邊停時間內，焊接電壓的單程均值與設定值進行比較，大于設定值則弧長較長，小于設定值則弧長較短。將運算結果由總線發送至伺服節點，進行弧長調整。
23、采用電弧長度定長控制技術實現管道全位置tig自動焊的自動引弧，焊接時鎢極自動下探接觸管道對口環縫后抬升至設定的引弧高度，精準控制起弧，且焊接過程中通過信號實時動態跟蹤穩定控制弧長，保持電弧長度的一致性，進一步提升焊接質量。
24、本專利技術工藝的具體參數及與傳統tig根焊工藝參數對比如下表所示。
25、
26、
27、具體的，所述窄間隙坡口為：坡口角度為4～6度，組對后的坡口寬度為8～12mm，圓弧倒角為r2.4-3.2mm，鈍邊高度為1.2～2mm。
28、具體的，管道的組對間隙寬度≤0.5mm。
29、進一步的，還包括填充焊和蓋面焊。
30、具體的，填充焊中：
31、焊接方法為gmaw-g；
32、極性為dcep；
33、焊接方向為上向、下向或上下向連續；
34、電流為180-240a；
35、電壓為19.0-23.0v；
36、送絲速度為8000-11000mm/min；
37、焊接速度為35-50cm/min；
38、保護氣流量為25-30l/min。
39、具體的，蓋面焊中：
40、焊接方法為gmaw-g；
41、極性為dcep；
42、焊接方向為上向、下向或上下向連續；
43、電流為140-160a；
44、電壓為19.0-23.0v；
45、送絲速度為5000-7000mm/min；
46、焊接速度為35-50cm/min；
47、保護氣流量為25-30l/min。
48、本專利技術還提供了油氣管道tig自動焊窄間隙焊接方法的應用，對x80管道進行環焊。
49、具體的，管道厚度≤30.8mm。
50、特別是對于x80這類高性能鋼材的焊接，能夠充分發揮其高強度和良好韌性的特點，確保管道在復雜工況下的穩定運行。
51、本專利技術的有益效果：
52、本專利技術提供的油氣管道tig自動焊窄間隙焊接方法，焊口組對要求及焊縫性能指標：滿足《dec-ogp-g-wd-002-2020-1油氣管道工程線路焊接技術規定》相關要求。通過與傳統tig焊接工藝對比有如下優點：
53、1.適應窄間隙坡口焊接，單邊坡口角度4～6度，單個坡口寬度4～6mm。相比傳統tig焊接能適應更小間隙的坡口焊接，減少焊絲填充量，提高焊接效率。
54、2.更快的熔敷速度，為傳統tig焊接熔敷速度的2倍左右。
55、3.更快的焊接速度，相比于傳統tig自動焊，本專利技術工藝焊接速度為1.5倍以上。
56、4.一次焊接合格率98％以上，測算焊接效率為手工氬弧焊2倍以上。
57、本專利技術的焊接工藝熱輸本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種油氣管道TIG自動焊窄間隙焊接方法，至少包括根焊，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的油氣管道TIG自動焊窄間隙焊接方法，其特征在于：送絲方式為伸縮送絲，頻率為0-21Hz。
3.根據權利要求1所述的油氣管道TIG自動焊窄間隙焊接方法，其特征在于，TIG焊中：
4.根據權利要求1所述的油氣管道TIG自動焊窄間隙焊接方法，其特征在于，所述窄間隙坡口為：坡口角度為4～6度，組對后的坡口寬度為8～12mm，圓弧倒角為R2.4-3.2mm，鈍邊高度為1.2～2mm。
5.根據權利要求1所述的油氣管道TIG自動焊窄間隙焊接方法，其特征在于：管道的組對間隙寬度≤0.5mm。
6.根據權利要求1所述的油氣管道TIG自動焊窄間隙焊接方法，其特征在于：還包括填充焊和蓋面焊。
7.根據權利要求6所述的油氣管道TIG自動焊窄間隙焊接方法，其特征在于，填充焊中：
8.根據權利要求6所述的油氣管道TIG自動焊窄間隙焊接方法，其特征在于，蓋面焊中：
9.一種根據權利要求1至8任一所述的方法的應用，其特征在于：對X80管道進行環焊。
10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于：管道厚度≤30.8mm。
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【技術特征摘要】
1.一種油氣管道tig自動焊窄間隙焊接方法，至少包括根焊，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的油氣管道tig自動焊窄間隙焊接方法，其特征在于：送絲方式為伸縮送絲，頻率為0-21hz。
3.根據權利要求1所述的油氣管道tig自動焊窄間隙焊接方法，其特征在于，tig焊中：
4.根據權利要求1所述的油氣管道tig自動焊窄間隙焊接方法，其特征在于，所述窄間隙坡口為：坡口角度為4～6度，組對后的坡口寬度為8～12mm，圓弧倒角為r2.4-3.2mm，鈍邊高度為1.2～2mm。
5.根據權利要求1所述的油氣管...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙子峰，沙勝義，王賀賀，黃麗，王長江，趙巖，刁鳳東，楊琦，周聰，高雅楠，
申請(專利權)人：國家石油天然氣管網集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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