双金属复合管的立向上全自动氩弧焊接工艺制造技术

一种双金属复合管的立向上全自动氩弧焊接工艺，采用以下步骤：一步，焊前准备，二，进行打底焊接，打底由6点向12点的位置进行立向上焊接；三，焊接过程分为热焊道及填充，热焊道及填充由6点向12点的位置进行立向上焊接；其中，按照管体圆周角度都分4个区间；并根据壁厚不同，填充分为数层，每层焊接一道；四，焊接过程采用一道盖面，盖面由12点向6点的位置进行立向下焊接；五，焊后进行无损检测。本发明专利技术解决了全自动全位置焊接需要的问题；不仅减少了焊接工序，节省了焊接材料，而且，大大降低了生产成本和工人的劳动强度，提高了双金属复合海底管线焊接质量和效率。

【技术实现步骤摘要】
双金属复合管的立向上全自动氩弧焊接工艺
本专利技术涉及焊接工艺，尤其涉及一种用于双金属复合管的立向上全自动氩弧焊接工艺。
技术介绍
目前，陆地双金属复合管的焊接主要采用手工惰性气体钨极氩弧焊或者手工惰性气体钨极氩弧焊和手工电弧焊相结合的方法进行焊接。但是，这两种方法焊接效率比较低，无法适应海上施工高效率的要求；为了改进上述焊接工艺，采用半自动振动送丝钨极氩弧焊工艺，能够很好的完成海管铺设任务，半自动振动送丝钨极氩弧焊工艺相比较传统的手工氩弧焊工艺在焊接质量与焊接速度均有大幅度提高；但是，上述焊接工艺仍然具有局限性，由于是半自动振动送丝钨极氩弧焊，还是需要依靠焊工娴熟的技巧控制送丝及熔池过渡，工艺稳定性受人为因素影响较大，焊工劳动强度较大，导致焊接工艺移植适应性及焊接质量一致性较低，焊接施工自动化水平也较低。因此，开发具备更高效率的全自动焊接工艺势在必行。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种双金属复合管的立向上全自动氩弧焊接工艺，其采用窄间隙坡口和振动送丝搅拌工艺相结合的技术措施，解决了全自动全位置焊接的问题；不仅减少了焊接工序，节省了焊接材料，而且，大大降低了生产成本和工人的劳动强度，有效地提高了双金属复合海底管线焊接质量和效率。本专利技术的目的是由以下技术方案实现的：一种双金属复合管的立向上全自动氩弧焊接工艺，其特征在于：采用以下步骤：第一步，焊前准备工序：⑴在双金属复合管的基管上制备坡口，然后，对坡口毛刺进行打磨；⑵采用丙酮对坡口进行擦洗，然后，检查确认坡口被焊部位及其边缘的25mm范围内无缺陷；⑶确定焊接材料；⑷使用带气坝的内对口器组对坡口，然后，对管道内部进行充氩，并进行氧含量测试；⑸焊接设备采用全自动振动送丝钨极氩弧焊，焊接小车采用立向上、立向下行走方式；第二步，打底焊接工序：采用全自动振动送丝钨极氩弧焊焊接设备进行打底焊接，打底由6点向12点的位置进行立向上焊接；第三步，填充焊接工序：焊接过程分为热焊道及填充，热焊道及填充由6点向12点的位置进行立向上焊接；①热焊道及填充焊接工艺按照管体圆周角度都分4个区间；②根据壁厚不同，填充分为数层，每层焊接一道；第四步，盖面焊接工序：焊接过程采用一道盖面，盖面由12点向6点的位置进行立向下焊接；第五步，焊后进行无损检测。所述坡口为U型坡口，坡口角度为单边12度，开口半宽6mm，误差±0.1mm；坡口的过渡圆弧为半径2.4mm；过渡圆弧与钝边上平台相切，钝边上平台尺寸为：0.8mm±0.1mm；坡口钝边厚度为：2mm，误差±0.1mm。所述双金属复合管的基管为碳钢；双金属复合管的耐蚀合金层为堆焊层，堆焊材料为因科耐尔625。所述坡口为窄间隙U型坡口，送丝机构为振动送丝以搅拌熔池，并且，焊枪角度为8°；组对间隙0mm。本专利技术的有益效果：本专利技术由于采用上述技术方案，其采用窄间隙坡口和振动送丝搅拌工艺相结合的技术措施，解决了全自动全位置焊接需要的问题；不仅减少了焊接工序，节省了焊接材料，而且，大大降低了生产成本和工人的劳动强度，有效地提高了双金属复合海底管线焊接质量和效率。附图说明图1为本专利技术U型坡口示意图。图2为本专利技术焊道坡口整体示意图。图3为本专利技术焊道分布示意图。图中主要标号说明：1.坡口角度、2.过渡圆弧、3、钝边上平台、4.钝边、5.双金属复合管的基管、6.耐蚀合金层。具体实施方式如图1，图2所示，本专利技术采用以下步骤：第一步，焊前准备工序：如图1所示，①用坡口机在双金属复合管的基管5上制备坡口，机加工制备坡口；然后，对坡口毛刺进行打磨及丙酮擦洗；该坡口为U型坡口，坡口角度1为12度，开口半宽6mm，误差±0.1mm；坡口的过渡圆弧2为半径2.4mm；过渡圆弧2与钝边上平台3相切，钝边上平台3尺寸为：0.8mm±0.1mm；坡口的钝边4厚度为：2mm，误差±0.1mm；双金属复合管的基管5的内层为双金属复合管的耐蚀合金层6；②检查确认坡口被焊部位及其边缘的25mm范围内无缺陷；③确定焊接材料，焊丝采用的ARCOS625牌号焊丝，直径为φ0.9mm；④如图2所示，使用带气坝的内对口器组对坡口，对管道内部进行充氩，并进行氧含量测试，含氧量小于500ppm；⑤焊接设备采用全自动振动送丝钨极氩弧焊，焊接小车采用立向下或立向上行走方式；第二步，打底焊接工序：采用全自动振动送丝钨极氩弧焊焊接设备进行打底焊接，打底由6点向12点的位置进行立向上焊接，焊接参数设定为：焊丝直径为φ0.9mm，钨极直径为φ4.0mm；保护气体氩气流量为15-18L/min，背部保护气体流量为8-10L/min，氩气纯度为99.99％，不摆动；(其焊道分布如图3所示)。本实施例的焊接过程按照管体圆周角度分为4个区间：180-120度区间的焊接电压为12V，电流160A，焊接速度0.45m/min，送丝速度2.29m/min；120-90度区间的焊接电压为12V，电流158A，焊接速度0.43m/min，送丝速度2.29m/min；90-40度区间的焊接电压为12V，电流155A，焊接速度0.41m/min，送丝速度2.18m/min；40-0度的区间焊接电压为12V，电流152A，焊接速度0.38m/min,送丝速度2.18m/min。第三步，填充焊接工序：如图3所示，焊接过程分为热焊道(焊道2)及填充(焊道3-6)，热焊道及填充由6点向12点的位置进行立向上焊接；(1)热焊道(焊道2)及填充焊接工艺按照管体圆周角度都分4个区间，整个过程摆宽4.2mm，摆动速度18mm/s，两侧摆停0.2S；180-120度区间的焊接电压为13V，电流245A，焊接速度0.34m/min，送丝速度3.16m/min；120-90度区间的焊接电压为13V，电流230A，焊接速度0.32m/min，送丝速度3.16m/min；90-40度区间的焊接电压为13V，电流235A，焊接速度0.31m/min，送丝速度3.16m/min；40-0度的区间焊接电压为13V，电流235A，焊接速度0.30m/min,送丝速度3.16m/min。(2)根据壁厚不同，填充分为数层(本实施例为4层)，每层焊接一道，(焊道3-6)；填充按照管体圆周角度分为4个区间，过程摆宽5.2-11.2mm，摆动速度20mm/s，两侧摆停0.3-0.7S；180-120度区间的焊接电压为13-15V，电流235-280A，焊接速度0.21-0.35m/min，送丝速度2.46-4.04m/min；120-90度区间的焊接电压为13-15V，电流235-275A，焊接速度0.21-0.35m/min，送丝速度2.46-4.04m/min；90-40度区间的焊接电压为13-15V，电流240-265A，焊接速度0.21-0.34m/min，送丝速度2.46-4.04m/min；40-0度的区间焊接电压为13-15V，电流235-260A，焊接速度0.21-0.34m/min,送丝速度2.46-4.04m/min。第四步，盖面焊接工序(焊道7)：焊接过程采用1道盖面，盖面由12点向6点的位置进行立向下焊接；焊接过程按照管体圆周角度分为4个区间，过程摆宽8.0mm，摆动速度20mm/s，两侧摆停1.0S：0-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双金属复合管的立向上全自动氩弧焊接工艺，其特征在于：采用以下步骤：第一步，焊前准备工序：①在双金属复合管的基管上制备坡口，然后，对坡口毛刺进行打磨；②采用丙酮对坡口进行擦洗，然后，检查确认坡口被焊部位及其边缘的25mm范围内无缺陷；③确定焊接材料；④使用带气坝的内对口器组对坡口，然后，对管道内部进行充氩，并进行氧含量测试；⑤焊接设备采用全自动振动送丝钨极氩弧焊，焊接小车采用立向上、立向下行走方式；第二步，打底焊接工序：采用全自动振动送丝钨极氩弧焊焊接设备进行打底焊接，打底由6点向12点的位置进行立向上焊接；第三步，填充焊接工序：焊接过程分为热焊道及填充，热焊道及填充由6点向12点的位置进行立向上焊接；(1)热焊道及填充焊接工艺按照管体圆周角度都分4个区间；(2)根据壁厚不同，填充分为数层，每层焊接一道；第四步，盖面焊接工序：焊接过程采用一道盖面，盖面由12点向6点的位置进行立向下焊接；第五步，焊后进行无损检测。

【技术特征摘要】
1.一种双金属复合管的立向上全自动氩弧焊接工艺，其特征在于：采用以下步骤：第一步，焊前准备工序：①在双金属复合管的基管上制备坡口，然后，对坡口毛刺进行打磨；②采用丙酮对坡口进行擦洗，然后，检查确认坡口被焊部位及其边缘的25mm范围内无缺陷；③确定焊接材料；④使用带气坝的内对口器组对坡口，然后，对管道内部进行充氩，并进行氧含量测试；⑤焊接设备采用全自动振动送丝钨极氩弧焊，焊接小车采用立向上、立向下行走方式；第二步，打底焊接工序：采用全自动振动送丝钨极氩弧焊焊接设备进行打底焊接，打底由6点向12点的位置进行立向上焊接；第三步，填充焊接工序：焊接过程分为热焊道及填充，热焊道及填充由6点向12点的位置进行立向上焊接；(1)热焊道及填充焊接工艺按照管体圆周角度都分4个区间；(2)根据壁厚不同，填充分为数层，每层焊接一道；第四步，盖面...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾陈杰，孙有辉，曹军，王伟，许可望，赵纪平，刘岩磊，信萍，
申请(专利权)人：海洋石油工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12