[发明专利]油、套管高频焊接工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种焊接油管、套管工艺，尤其是J55、N80钢级焊接油、套管的高频焊接工艺。

背景技术：

在石油钻井领域，J55、N80钢级Φ73焊接油管与同类无缝管相比，具有尺寸精度高，焊缝韧性好，抗挤溃性能强，生产效率高，成本低等优点。在发达国家焊接油管、套管已取代60-90％的无缝管，取得了良好的经济效益，而我国在J55、N80钢级焊接油管、套管的生产上尚属空白。现有德国曼内斯曼公司制造的RN120Φ114mm焊接机组的高频焊接工艺，满足力学性能低于J55、N80钢级油、套管的焊接需要，生产J55、N80钢级油、套管时焊缝质量和焊缝金相分析方面均不能达到API 5CT标准要求。通过技术人员和生产人员分析，主要存在以下方面的问题：1、焊接V形角通常控制在3～4°范围，但在焊接过程中焊缝中易存留夹渣物，造成点状假焊现象，直接影响焊接油管的焊缝质量；2、感应圈宽度较宽，传送给管体的功率降低，加大了焊缝热影响区宽度，焊缝质量不稳定；3、感应线圈前端与挤压辊中心距离值以及线圈与待焊钢管之间的间隙值选取不合适：当感应线圈前端与挤压辊中心距离过大时，挤压力低、焊接质量降低，当此距离过小时，焊接温度过高，造成熔滴，无法焊接；感应线圈与待焊钢管之间的间隙过大时，高频系统回路电压过高，损坏元件，使感应线圈不能向挤压辊靠近，造成生产时功率损耗较大，影响生产效率，当间隙过小时，易使带钢毛刺划伤感应线圈。

发明内容：

为了克服现有的焊接工艺在焊接J55、N80钢级油套管容易产生点状假焊、焊接质量不稳定的不足，本发明提供一种油、套管高频焊接工艺，该油、套管高频焊接工艺具有焊接强度高、无夹渣物存留的特点，保证了焊接质量，提高了焊接效率。

本发明的技术方案是：一种油、套管高频焊接工艺，包括感应线圈及挤压辊，使用感应线圈的宽度B为90～180mm，保持管材焊接开口角α为4～5°，感应线圈前端与挤压辊中心距离L为110～145mm，感应线圈内孔与待焊接钢管之间的间隙h为5～8mm。

本发明具有如下有益效果：由于采用上述方案，又根据具体钢板的厚度和所制管材直径的不同，使用感应线圈的宽度为90～180mm，使得焊接的输出功率增大，保持焊接开口角α为4～5°，使得在焊接过程中不会存留夹渣物，没有点状假焊现象，提高了油、套管的焊缝质量；确定感应线圈前端与挤压辊中心距离L为110～145mm，避免了L过大时，挤压力低、焊接质量降低，L过小时，焊接温度过高，造成熔滴，无法焊接的问题；同时，保证感应线圈内孔与待焊接钢管之间的间隙h为5～8mm，避免了h过大时，高频系统加路电压过高，损坏元件，使感应线圈不能当挤压辊靠近，造成生产时功率损耗较大，影响生产效率，h过小时，易使带钢毛刺划伤感应线圈的问题，提高了焊接效率，保证了焊接质量。

附图说明：

附图1是本发明的示意图。

图中1-焊接钢管，2-挤压辊下辊，3-挤压上辊，4-感应线圈，α-带钢焊接开口角，L-挤压辊中心至感应线圈前端距离，B-感应线圈宽度，h-感应线圈内孔与焊接钢管间隙。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由图1所示，一种油、套管高频焊接工艺，包括感应线圈4及挤压辊(2，3)，根据不同直径及厚度的管材，使用感应线圈4的宽度B为90～180mm，使得传送给管体的功率增加，减小了焊缝热影响区宽度，提高了焊缝质量的稳定性；保持管材焊接开口角α为4～5°，使得在焊接过程中不会存留夹渣物，没有点状假焊现象，提高了油、套管的焊缝质量；感应线圈4前端与挤压辊(2，3)中心距离L为110～145mm，避免了L过大时，挤压力低、焊接质量降低，L过小时，焊接温度过高，造成熔滴，无法焊接的问题，使得焊接质量提高，加快了焊接速度；感应线圈4内孔与待焊接钢管1之间的间隙h为5～8mm，避免了h过大时，高频系统加路电压过高，损坏高频元件，使感应线圈4不能当挤压辊靠近，造成生产时功率损耗较大，影响生产效率，h过小时，易使带钢毛刺划伤感应线圈4的问题，提高了焊接效率，保证了焊接质量。