[发明专利]一种长输管道根焊的焊接方法

说明书

本发明提出一种长输管道根焊的焊接方法，采用U型小坡口窄间隙组对，用于长输管道的环焊缝焊接施工，钨极氩弧自动焊外根焊实现了外根焊的自动化，U型坡口、窄间隙组对减少了焊接填充量，气保护实心焊丝下向焊接极大提高了焊接工效，该工艺保证了环焊缝的质量，本发明适用性强，设备投入小，施工灵活性强，具有焊缝金属填充量少、焊接质量稳定、焊接效率高、人员劳动强度小的优点。

技术领域

本发明属于长输管道环焊缝焊接的技术领域，尤其涉及一种长输管道根焊的焊接方法。

背景技术

目前大口径高钢级长输管道焊接主要采用全自动焊和组合自动焊的焊接工艺。对于地形较平坦，地形坡地普遍小于15°地段的一般线路段采用内焊机根焊+双焊炬外焊机自动焊填充盖面(GMAW)的焊接方式。坡口型式普遍采用复合型，内焊坡口是V型，坡口面角度为37.5°±1°，外焊坡口为复合V坡口，坡口面角度分别为45°±1°、5°±1°，组对间隙为0-0.5mm，焊接速度快，焊接效率高，焊接质量好。

对于丘陵、山区等特殊地段焊口及连头口普遍采用组合自动焊的工艺，根焊层采用手工钨极氩弧焊或半自动根焊(STT或RMD)焊接，填充盖面层采用气保护药芯焊丝上向焊焊接，坡口型式为V型坡口，坡口面角度为23.5°±1.5°，有间隙组对(间隙一般在2.5～4.5mm)，填充量大、效率较低，人员劳动强度大。

因此，提出适用于山区、丘陵、水网及自由连头口焊接的工艺，具有广阔的应用前景。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种长输管道根焊的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)钢管焊接坡口的加工：现场切割、打磨坡口，坡口采用U型坡口；

S2)组对及焊接：坡口组对完成后进行预热，再按照设定的焊接工艺参数依次进行根焊、热焊、填充及盖面焊，根焊采用氩气作为焊接保护气体，热焊、填充及盖面焊采用氩气与二氧化碳的混合气作为焊接保护气体；

S3)无损检测：对焊接后的长输管道的环焊缝进行全自动超声检测和射线检测。

按上述方案，步骤S2)中所述焊接工艺参数如下：

根焊：焊接电流：120-310A；焊接电压：7-17V；焊接速度：9-19cm/min；保护气流量：20-30L/mm；

热焊：焊接电流：120-300A；焊接电压：18-28V；焊接速度：25-60cm/min；保护气流量：25-40L/mm；

填充焊：焊接电流：120-350A；焊接电压：18-28V；焊接速度：16-55cm/min；保护气流量：25-40L/mm；

盖面焊：焊接电流：90-260A；焊接电压：18-28V；焊接速度：25-50cm/min；保护气流量：25-40L/mm。

按上述方案，步骤S2)中所述混合气中氩气和二氧化碳的体积比为4:1。

按上述方案，步骤S2)中所述氩气纯度≥99.99％，氩气含水量≤0.005％，所述二氧化碳纯度≥99.5％，二氧化碳含水量≤0.005％。

按上述方案，步骤S2)中所述填充焊中每层焊缝金属厚度不超过3mm，所述盖面焊的焊缝余高不大于2mm，局部不大于3mm的连续长度不超过50mm。

按上述方案，步骤S2)中所述根焊结束与热焊开始的时间间隔≤15min。

按上述方案，步骤S1)中所述U型坡口的坡口面角度α＝5°±1°，钝边高度P＝1.7±0.2mm，半上坡口宽度W＝4.5-6.5mm，下坡口圆弧过渡处为1/4半圆弧，半径R＝2.4mm。

按上述方案，步骤S2)中所述坡口组对的组对间隙为0-0.5mm。