[发明专利]超高强度高韧性X120级管线钢环形焊缝的焊接工艺

摘要

本发明涉及一种超高强度高韧性X120级管线钢环形焊缝的焊接工艺，工艺步骤如下：(1)准备母材；(2)准备焊丝；(3)铣边；(4)除锈除油；(5)调节保护气体；(6)组对；(7)启动焊机；(8)点固；(9)预热；(10)根焊；(11)除去渣皮和飞溅；(12)控制层间温度；(13)热焊；(14)除去渣皮和飞溅；(15)控制层间温度；(16)第一次填充焊；(17)除去渣皮和飞溅；(18)控制层间温度；(19)第二次填充焊；(20)除去渣皮和飞溅；(21)控制层间温度；(22)盖面焊；(23)除去渣皮和飞溅。本发明在确保焊接质量满足使用性能要求的同时，明显改善焊接热影响区的晶粒粗化和焊接接头的软化；有利于减少焊接材料的用量，提高焊接效率，降低焊接制造成本；且具有移动性好和适应性广的优点，可适应各种各样复杂的野外施工条件。

主权项

1.一种超高强度高韧性X120级管线钢环形焊缝的焊接工艺，其特征在于：工艺步骤如下：(1)准备母材：被焊母材是直径为916mm、厚度为16mm的X120直缝埋弧焊管；(2)准备焊丝：焊接材料是直径为1.2mm的实心焊丝，牌号为AWS A5.28ER120S‑G；(3)铣边：管口与管口之间的坡口设计为双V型复合结构：第一个V型坡口角度为45°，第二个V型坡口角度为5°；(4)除锈除油：先用钢丝刷或砂轮去除待焊区及其附近的铁锈，再用脱脂棉蘸取丙酮溶液除去坡口两侧的油污；(5)调节保护气体：保护气体是氩气和二氧化碳的混合气体，混合比例为Ar:CO2＝85:15，气体流量为25L/min，保护气体比例和流量可通过气瓶流量阀控制；(6)组对：将两段X120直缝焊管组对好，确保焊管上的纵向焊缝呈90度角，管口与管口之间的间隙控制在1.5mm以内；(7)启动焊机：启动脉冲熔化极气体保护焊接系统；(8)点固：用脉冲熔化极气体保护焊工艺对焊管进行点焊固定，共计四个点固位置，呈十字分布在焊管上，利用砂轮对点固焊点进行修整；(9)预热：采用氧乙炔火焰加热法预热根焊区及其附近区域，预热温度控制在120℃～150℃，用手持式远红外测温仪检测预热温度；(10)根焊：根焊层采用脉冲熔化极气体保护焊接工艺在管道内部施焊，焊接电流为230A～250A，电弧电压为23V～27V，送丝速度为7.5m/min～8.5m/min，焊接速度为1.1～1.3m/min；(11)除去渣皮和飞溅：利用砂轮和钢丝刷除去焊道和坡口两侧的渣皮和飞溅；(12)控制层间温度：采用氧乙炔火焰加热待焊区及其附近区域，层间温度控制在120℃～150℃，用手持式远红外测温仪检测层间温度；(13)热焊：热焊层采用脉冲熔化极气体保护焊接工艺在管道外部施焊，焊接电流为230A～250A，电弧电压为23V～27V，送丝速度为7.5m/min～8.5m/min，焊接速度为0.5m/min～0.7m/min；(14)除去渣皮和飞溅：利用砂轮和钢丝刷除去焊道和坡口两侧的渣皮和飞溅；(15)控制层间温度：采用氧乙炔火焰加热第一填充焊区及其附近区域，层间温度控制在120℃～150℃，用手持式远红外测温仪检测层间温度；(16)第一次填充焊：第一填充层采用脉冲熔化极气体保护焊接工艺在管道外部施焊，焊接电流为190A～220A，电弧电压为23V～25V，送丝速度为6.5m/min～7.5m/min，焊接速度为0.4m/min～0.6m/min；(17)除去渣皮和飞溅：利用砂轮和钢丝刷除去焊道和坡口两侧的渣皮和飞溅；(18)控制层间温度：采用氧乙炔火焰加热第二填充焊区及其附近区域，层间温度控制在120℃～150℃，用手持式远红外测温仪检测层间温度；(19)第二次填充焊：第二填充层采用脉冲熔化极气体保护焊接工艺在管道外部施焊，焊接电流为190A～220A，电弧电压为23V～25V，送丝速度为6.5m/min～7.5m/min，焊接速度为0.4m/min～0.6m/min；(20)除去渣皮和飞溅：利用砂轮和钢丝刷除去焊道和坡口两侧的渣皮和飞溅；(21)控制层间温度：采用氧乙炔火焰加热盖面焊区及其附近区域，层间温度控制在120℃～150℃，用手持式远红外测温仪检测层间温度；(22)盖面焊：盖面层采用脉冲熔化极气体保护焊接工艺在管道外部施焊，焊接电流为190A～220A，电弧电压为23V～25V，送丝速度为6.5m/min～7.5m/min，焊接速度为0.4m/min～0.6m/min；(23)除去渣皮和飞溅：利用砂轮和钢丝刷除去焊道和坡口两侧的渣皮和飞溅，对焊道外形进行适当修整。