超大口径钢管的CO2气体保护焊接工艺制造技术

一种超大口径钢管的CO2气体保护焊接工艺，包括如下步骤：①焊前准备：将所有拟焊面及坡口两侧各50～100mm范围内的杂物清除干净；②定位焊：首先对施焊的钢管进行预热，定位焊时以焊接处为中心，在距钢管端头至少150mm范围内进行预热；而焊接位置应距焊缝端部30‑40mm，其长度在50mm以上，间距为130‑160mm；③焊前预热：先对钢管焊缝进行预热，预热温度100～150℃，然后进行焊缝的温度测定；④焊接参数的选择包括：焊丝直径、电弧电压、焊接速度、焊丝的伸长度、电流极性、气体流量、焊后热处理参数；⑤钢管焊接：焊前预热、采用对称施焊；焊接方向由中间向两边施焊；焊后热处理。本发明专利技术操作简单、连接紧密，可减小焊接变形和焊接裂纹的产生。

CO2 gas shielded welding technology of super large diameter steel pipe

The welding process of CO2 gas shielded a large caliber steel pipe, which comprises the following steps: preparation before welding: all the welding surface and groove on both sides of the pseudo range of 50 ~ 100mm debris cleaned; the welding position: first preheating of steel pipe welding, welding to weld location as the center, preheating from the end of the steel head at least in the range of 150mm; while the welding location should be away from the weld end 30 40mm, its length is more than 50mm, spacing is 130 160mm; the welding preheating: first preheating of steel pipe welding seam, preheating temperature of 100 ~ 150 DEG C, and then weld the welding parameters of the temperature measuring; options include: wire diameter, arc voltage, welding speed, wire length, current polarity, gas flow, heat treatment after welding parameters; the steel welding preheating before welding, the welding direction by symmetrical welding; Welding on both sides of the middle; post weld heat treatment. The invention has the advantages of simple operation and tight connection, and can reduce welding deformation and welding crack generation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢管的焊接方法，特别涉及一种超大口径钢管的CO2气体保护焊接工艺。
技术介绍
长12m、外径3.22m以上钢管在现场焊接，其焊缝的质量会受到环境、钢管对接口的高差和位移的制约。目前，通常采用手弧焊和埋弧焊，但是这两种焊接方法存在如下缺陷：1、由于温度较高，钢管在焊接过程中容易热涨，导致在最后的对接后出现不均匀热涨变形，经常使得钢管对接不上。2、由于钢管较长，自重较大，在焊接过程中会出现不对等的高差，从而导致焊缝开裂，甚至使得钢管变形。3、钢管焊缝圆弧对接，存在上部仰焊，技术人员很难准确完整的完成管端焊接对接工作，如焊接过程中控制不当，极易导致对接口出现应力集中导致管口变形，探伤试验不合格情况。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种超大口径钢管的CO2气体保护焊接工艺，该工艺操作简单、连接紧密，可减小焊接变形和焊接裂纹的产生。如上构思，本专利技术采用的技术方案如下：一种超大口径钢管的CO2气体保护焊接工艺，其特征在于：包括如下步骤：①焊前准备：将所有拟焊面及坡口两侧各50～100mm范围内的杂物清除干净；②定位焊：首先对施焊的钢管进行预热，定位焊时以焊接处为中心，在距钢管端头至少150mm范围内进行预热；而焊接位置应距焊缝端部30-40mm，其长度在50mm以上，间距为130-160mm；③焊前预热：正式施焊前，首先对钢管焊缝进行预热，预热温度100～150℃，然后进行焊缝的温度测定；④焊接参数的选择包括：焊丝直径、电弧电压、焊接速度、焊丝的伸长度、电流极性、气体流量、焊后热处理参数；⑤钢管焊接：焊前预热、采用对称施焊；焊接方向由中间向两边施焊；焊后热处理。上述定位焊采用二氧化碳保护焊。上述定位焊的焊接位置厚度小于正式焊缝高度的二分之一，小于8mm。上述焊前预热采用电加热器的方式进行加热。上述焊缝的温度测定宽度为焊缝两侧各3倍钢板厚度范围，且≥100mm，在距焊缝中心线各50mm处对称测量，每条焊缝测量点≥3对。本专利技术可提高超大口径钢管的焊接质量，确保钢管连接牢固、钢管焊接不变形。并且方法合理、操作容易、可降低施工作业难度，提高施工效率。附图说明图1是管件两端的坡口形式图；图2是钢管环缝焊接顺序示意图。具体实施方式一种超大口径钢管的CO2气体保护焊接工艺，钢管壁厚22mm，钢管外径3220mm，长度12m，：包括以下步骤。(1)焊前准备所有拟焊面及坡口两侧各50～100mm范围内的氧化皮、铁锈、油污及其它杂物应清除干净，每一层焊道焊完后也应及时清理，检查合格后方可再焊。(2)定位焊定位焊采用二氧化碳气体保护焊。首先对施焊的钢管进行预热，定位焊时应以焊接处为中心，应在距钢管端头至少150mm范围内进行预热，焊接位置应距焊缝端部35mm，其长度应在50mm以上，间距为150mm，厚度不宜超过正式焊缝高度的二分之一，最厚不宜超过8mm。(3)焊前预热正式施焊前，首先对钢管焊缝进行预热，预热温度100～150℃，焊前预热采用电加热器的方式进行加热，使用监理人同意的表面温度计测定温度，测定宽度为焊缝两侧各3倍钢板厚度范围，且不小于100mm，在距焊缝中心线各50mm处对称测量，每条焊缝测量点不应少于3对。(4)焊接参数的选择包括：焊丝直径、电弧电压、焊接速度、焊丝的伸长度、电流极性、气体流量、焊后热处理参数(5)焊接参数的选择第一、焊丝直径的选择：为避免焊缝组织粗大，造成冲击韧性下降，必须采用小规范焊接。本工程的钢管焊接选用2.0mm的焊丝，选用细滴过渡的方式焊接。第二、电弧电压：最佳的电弧电压与电流的大小、位置等因素有关。钢管的焊接时选用的电弧电压为40V。第三、焊接速度：焊接速度过高，会破坏气体保护效果，焊缝成形不良，焊缝冷却过快，导致降低焊缝塑性，韧性。焊接速度过低易使焊缝烧穿，形成粗大焊缝组织。焊接速度选用20m/h。第四、焊丝的伸长度：为减少飞溅，尽量使焊丝伸出长度少些，但随焊接电流的增大，其伸出长度应适当增加。焊接时选用20mm。第五、电流极性：二氧化碳气体保护焊主要采用直流反接法。第六、气体流量：气体流量直接影响气体保护效果。钢管焊接时选用18L/min。第七、焊后热处理参数：为降低焊接残余应力，减少焊缝中的氢含量，改善焊缝的金属组织和性能，在焊后应对焊缝进行热处理。热处理温度为:600℃～640℃，恒温时间为2小时。(6)钢管焊接第一、焊前预热：焊接前，首先进行预热，恒温30分钟后进行焊接。第二、焊接：为防止焊接变形，采用六人对称施焊，焊接方向由中间向两边施焊。在焊接里口时，第一层至第二层必须采用小规范焊接，因为它的焊接是影响焊接变形的主要原因。在焊接第二层结束后，背面使用碳弧气刨清根，清根结束后必须对焊缝进行机械打磨，清理焊缝表面的渗碳，露出金属光泽，防止表面碳化严重造成裂纹。外口分两层焊完，最后再焊里口的剩余部分。当焊接第二层时，焊接方向应与第一层方向相反，以此类推。每层焊接接头应错开15mm～20mm。第三、焊后热处理：焊接接头应在焊后12小时之内进行焊后热处理。第四、焊缝欠缺处理和补焊：焊缝内部欠缺应采用砂轮或碳弧气刨方法清除，并修磨成利于焊接的凹槽。焊补前应检查，如为裂纹缺欠，则应采用磁粉或渗透方法进行检测，确认裂纹已经消除，方可焊补。管壁表面凹坑深度大于板厚的10％或大于2mm，应进行焊补，焊补前，应修磨凹坑利于焊接，如需预热和后热处理。焊补后，应将焊补处磨平，检查有无裂纹。对高强钢还应进行磁粉或渗透检测，不允许存在裂纹。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超大口径钢管的CO2气体保护焊接工艺，其特征在于：包括如下步骤：①焊前准备：将所有拟焊面及坡口两侧各50～100mm范围内的杂物清除干净；②定位焊：首先对施焊的钢管进行预热，定位焊时以焊接处为中心，在距钢管端头至少150mm范围内进行预热；而焊接位置应距焊缝端部30‑40mm，其长度在50mm以上，间距为130‑160mm；③焊前预热：正式施焊前，首先对钢管焊缝进行预热，预热温度100～150℃，然后进行焊缝的温度测定；④焊接参数的选择包括：焊丝直径、电弧电压、焊接速度、焊丝的伸长度、电流极性、气体流量、焊后热处理参数；⑤钢管焊接：焊前预热、采用对称施焊；焊接方向由中间向两边施焊；焊后热处理。

【技术特征摘要】
1.一种超大口径钢管的CO2气体保护焊接工艺，其特征在于：包括如下步骤：①焊前准备：将所有拟焊面及坡口两侧各50～100mm范围内的杂物清除干净；②定位焊：首先对施焊的钢管进行预热，定位焊时以焊接处为中心，在距钢管端头至少150mm范围内进行预热；而焊接位置应距焊缝端部30-40mm，其长度在50mm以上，间距为130-160mm；③焊前预热：正式施焊前，首先对钢管焊缝进行预热，预热温度100～150℃，然后进行焊缝的温度测定；④焊接参数的选择包括：焊丝直径、电弧电压、焊接速度、焊丝的伸长度、电流极性、气体流量、焊后热处理参数；⑤钢管焊接：焊前预热、采用对称施焊；焊接方向由中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏忠，陈涛涛，李东东，周雪娇，刘子田，
申请(专利权)人：中铁十八局集团第四工程有限公司，中铁十八局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12