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CN105817749A - 不锈钢管道自动钨极氩弧焊焊接工艺 - Google Patents

不锈钢管道自动钨极氩弧焊焊接工艺 Download PDF

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张顺江
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侯鑫
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崔怀伟
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郑大海
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China National Offshore Oil Corp CNOOC
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Abstract

本发明提供一种不锈钢管道自动钨极氩弧焊焊接工艺，其包括以下步骤：第一步，选择焊接设备、焊接材料、保护气体和设定焊接参数；第二步，坡口的加工及装配；第三步，固定待焊管道,调整焊枪施焊位置以及置换管道内部氧气；第四步，对待焊管道的施焊部位进行预热；第五步，采用自动钨极氩弧焊(TIG)方法进行焊接。本发明具有焊接效率高、劳动强度小以及焊接质量稳定的功效。

Description

不锈钢管道自动钨极氩弧焊焊接工艺
技术领域
本发明涉及一种不锈钢管道自动钨极氩弧焊焊接工艺。
背景技术
海洋石油开发平台中有大量不锈钢工艺管道，目前海洋平台不锈钢工艺管道的焊接普遍采用手工钨极氩弧焊(TIG)不锈钢管道焊接工艺，工作效率低，对焊接人员技能要求高，制约着海洋平台制造的工期和成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷而提供一种不锈钢工艺管道自动钨极氩弧焊焊接工艺，在保证焊接质量的前提下，有效提高焊接效率，降低焊接质量对焊接工人技能的依赖，使不锈钢工艺管道的预制实现机械化。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：
本发明不锈钢管道自动钨极氩弧焊焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：第一步，选择焊接设备、焊接材料、保护气体和设定焊接参数；第二步，坡口的加工及装配；第三步，固定待焊管道，调整焊枪施焊位置以及置换管道内部氧气；第四步，对待焊管道的施焊部位进行预热；第五步，采用自动钨极氩弧焊(TIG)方法进行焊接。
前述的不锈钢管道自动钨极氩弧焊(TIG)焊接工艺，其特征在于，
所述第一步中，焊接设备采用自动钨极氩弧焊(TIG)环缝焊机，喷嘴孔径为8mm至10mm；管道材料选择A312TP316L，管道规格2″至10″、管道壁厚3.91mm至12.7mm；焊接材料采用ER316L，保护气体采用纯度99.99％以上的氩气，铈钨极2.4mm；设定焊接参数包括焊接电流100A至180A、电弧电压10V至11V、送丝速度300mm/min至650mm/min、焊接速度60mm/min至100mm/min、摆动宽度3.5mm至6mm；焊丝直径为1.0mm-1.2mm；
所述第二步中，坡口加工及装配是在待焊管道的待焊端进行坡口加工，采用V字型坡口，该V字型坡口的钝边为0mm至1.5mm，角度为30度至35度；该V字型坡口使用手工钨极氩弧焊(TIG)焊接工艺点焊进行装配，错边≤1mm,间隙为0mm至2.5mm；
所述第三步中，固定待焊管道是将待焊管道固定于夹紧装置及旋转托架，调整焊枪喷嘴与V字型坡口对中，焊枪喷嘴与V字型坡口成85至90度夹角；待焊管道固定，焊枪位置调整完成后，将待焊管子一端及V字型坡口内面采用易溶纸或者胶带纸进行密封，从另一端对待焊管道内部充氩气，并使用氧气分析仪对待焊管道内部进行测量，使管道内部氧气含量低于0.1％；
所述第四步中，对待焊管道的施焊部位采用电加热带方式进行预热，预热过程中采用接触式测温仪测量预热温度，预热温度控制为20±5度；
所述第五步中，待焊部位两端25±5mm范围内温度达到要求后，启动旋转托架及焊枪点火装置电源，采用自动钨极氩弧焊(TIG)工艺进行焊接，焊接过程中焊枪固定在平焊位置，由旋转托架带动待焊管道进行转动焊接，焊接过程中只需要焊接人员进行跟踪，实现了焊接过程自动化。
本发明不锈钢管道自动钨极氩弧焊(TIG)焊接工艺的有益效果是既保证了焊接质量，又降低对焊接人员的技能要求及工作强度，实现该焊接工艺自动化。
附图说明
图1为本发明第一实施例坡口结构示意图。
图中主要标号说明：11待焊管道壁厚、12坡口钝边、13坡口错边、14坡口间隙、15坡口角度。
图2为本发明第二实施例坡口结构示意图。
图中主要标号说明：21待焊管道壁厚、22坡口钝边、23坡口错边、24坡口间隙、25坡口角度。
具体实施方式
实施例一：
第一步，采用自动钨极氩弧焊(TIG)环缝焊机，喷嘴孔径为8mm；待焊不锈钢管道材料选择A312TP316L，管道规格2″，管道壁厚11为3.91mm；焊接材料采用ER316L，保护气体采用纯度99.99％以上的氩气，铈钨极2.4mm；设定焊接参数：焊接电流125±25A、电弧电压10.5±0.5V、送丝速度控制在325±25mm/min、焊接速度80±20mm/min、摆动宽度3.5mm,焊丝直径为1.0mm-1.2mm；如表1所示；
第二步，在待焊管道的待焊端进行坡口加工，坡口加工为V字型坡口，该V字型坡口的钝边12为0mm，坡口角度15为35度；该V字型坡口使用手工钨极氩弧焊焊接工艺点焊进行装配，坡口错边13≤0.3mm,坡口间隙14为0mm，如图1所示；
第三步，将待焊管道固定于夹紧装置及旋转托架，调整焊枪喷嘴与V字型坡口对中，焊枪喷嘴与V字型坡口成85度夹角；待焊管道固定，焊枪位置调整完成后，将待焊管子一端及V字型坡口内面采用易溶纸或者胶带纸进行密封，从另一端对待焊管道内部充氩气，并使用氧气分析仪对待焊管道内部进行测量，使管道内部氧气含量低于0.1％；
第四步，对待焊管道的施焊部位采用电加热带方式进行预热，预热过程中采用接触式测温仪测量预热温度，预热温度控制为20±5度；
第五步，待焊部位两端25mm范围内温度达到要求后，启动旋转托架及焊枪点火装置电源，采用自动钨极氩弧焊(TIG)方法进行焊接，焊接过程中焊枪固定在平焊位置，由旋转托架带动待焊管道进行转动焊接，焊接过程中只需要焊接人员进行跟踪，实现了焊接过程自动化。
实施例二：
第一步，采用自动钨极氩弧焊(TIG)环缝焊机，喷嘴孔径为10mm；待焊不锈钢管道材料选择A312TP316L，管道规格10″，管道壁厚21为12.7mm；焊接材料选用采用ER316L，铈钨极2.4mm，保护气体采用纯度为99.99％以上的氩气；设定焊接参数：焊接电流165±15A、电弧电压10.5±0.5V、送丝速度控制在600±50mm/min、焊接速度80±20mm/min、摆动宽度6mm，焊丝直径为1.0mm-1.2mm；如表1所示；
第二步，在待焊管道的待焊端进行坡口加工，坡口加工为V字型坡口，该V字型坡口的钝边22为1.5mm，坡口角度25为35度；该V字型坡口使用手工钨极氩弧焊(TIG)点焊进行装配，坡口错边23≤1mm,坡口间隙24为2.5mm，如图2所示；
第三步，将待焊管道固定于夹紧装置及旋转托架，调整焊枪喷嘴与V字型坡口对中，焊枪喷嘴与V字型坡口成85度夹角；待焊管道固定，焊枪位置调整完成后，将待焊管子一端及V字型坡口内面采用易溶纸或者胶带纸进行密封，从另一端对待焊管道内部充氩气，并使用氧气分析仪对待焊管道内部进行测量，使管道内部氧气含量低于0.1％；
第四步，对待焊管道的施焊部位采用电加热带方式进行预热，预热过程中采用接触式测温仪测量预热温度，预热温度控制为20±5度；
第五步，待焊部位两端25mm范围内温度达到要求后，启动旋转托架及焊枪点火装置电源，采用自动钨极氩弧焊(TIG)方法进行焊接，焊接过程中焊枪固定在平焊位置，由旋转托架带动待焊管道进行转动焊接，焊接过程中只需要焊接人员进行跟踪，实现了焊接过程自动化。
表1坡口形式及焊接参数表
本实施例中未进行说明的内容为现有技术，故，不再进行赘述。
本发明的优点：本发明工艺可以实现海洋工程中不锈钢工艺管道预制工作自动化，调整好焊接位置后，在焊接过程中焊枪固定，由旋转托架带动管道进行转动焊接，焊接过程中只需要操作人员进行跟踪，实现了焊接过程自动化，提高焊接效率，降低对焊接人员技能的要求。焊接过程为连续的焊丝自动供给与焊丝手动供给相比，减少了焊接中断及接头打磨的时间，提高了焊接效率；在焊接过程中仅需要焊接人员跟踪焊枪的偏转角度、焊枪高度、摆动速度、焊接速度等参数，降低了对焊接人员技能的要求。因此，能够有效降低不锈钢管道预制工作成本、缩短工期。
以上所述，仅是发明的较佳实施例而已，并非对发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种不锈钢管道自动钨极氩弧焊焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，选择焊接设备、焊接材料、保护气体和设定焊接参数；
第二步，坡口的加工及装配；
第三步，固定待焊管道，调整焊枪施焊位置以及置换管道内部氧气；
第四步，对待焊管道的施焊部位进行预热；
第五步，采用自动钨极氩弧焊(TIG)方法进行焊接。
2.根据权利要求1所述的不锈钢管道自动钨极氩弧焊焊接工艺，其特征在于，
所述第一步中，焊接设备采用自动钨极氩弧焊(TIG)环缝焊机，喷嘴孔径为8mm至10mm；管道材料选择A312TP316L，管道规格2″至10″，管道壁厚3.91mm至12.7mm；焊接材料选择ER316L，保护气体采用纯度99.99％以上的氩气，铈钨极2.4mm；设定焊接参数包括焊接电流100A至180A、电弧电压10V至11V、送丝速度300mm/min至650mm/min、焊接速度60mm/min至100mm/min、摆动宽度3.5mm至6mm；焊丝直径为1.0mm-1.2mm；
所述第二步中，坡口加工及装配是在待焊管道的待焊端进行坡口加工，采用V字型坡口，该V字型坡口的钝边为0mm至1.5mm，角度为30度至35度；该V字型坡口使用手工钨极氩弧焊(TIG)方法点焊进行装配，错边≤1mm,间隙为0mm至2.5mm；
所述第三步中，固定待焊管道是将待焊管道固定于夹紧装置及旋转托架，调整焊枪喷嘴与V字型坡口对中，焊枪喷嘴与V字型坡口成85度至90度夹角；待焊管道固定，焊枪位置调整完成后，将待焊管子一端及V字型坡口内面采用易溶纸或者胶带纸进行密封，从另一端对待焊管道内部充氩气，并使用氧气分析仪对待焊管道内部进行测量，使管道内部氧气含量低于0.1％；
所述第四步中，对待焊管道的施焊部位采用电加热带进行预热，预热过程中采用接触式测温仪测量预热温度，预热温度控制为20±5度；
所述第五步中，待焊部位两端25±5mm范围内温度达到要求后，启动旋转托架及焊枪点火装置电源，采用自动钨极氩弧焊(TIG)方法进行焊接，焊接过程中焊枪固定在平焊位置，由旋转托架带动待焊管道进行转动焊接，焊接过程中焊接人员进行跟踪，实现焊接过程自动化。
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