一种X90管线钢管气保护药芯焊丝半自动焊方法技术

本发明专利技术公开了一种X90管线钢管气保护药芯焊丝半自动焊方法，属于长输管道焊接领域。该方法包括：将待焊接的两段X90管线钢管管口处机械加工坡口，坡口角度为44～60°，钝边高度为1～2mm，管口组对间距为2～3mm。对管口进行预热及保温处理，然后利用第一气体保护焊机及实芯焊丝，以半自动下向焊的方式进行根焊，并形成根焊层。当根焊层的温度在预定温度范围内时，利用第二气体保护焊机及第一药芯焊丝，以半自动上向焊的方式，在根焊层的上端进行热焊，并形成热焊层。按照相同方式采用第二药芯焊丝及第二气体保护焊机进行多层多道填充焊，并得到填充焊层。采用第三药芯焊丝及第二气体保护焊机进行多层多道盖面焊，并得到盖面焊层。

A Semi-automatic Welding Method for X90 Pipeline Steel Tube with Gas Protected Flux Cored Wire

The invention discloses a semi-automatic welding method of gas-shielded flux-cored wire for X90 pipeline steel pipe, which belongs to the field of long-distance pipeline welding. The method includes: machined grooves at the ports of two X90 pipeline pipes to be welded, with groove angle of 44-60 degrees, blunt edge height of 1-2 mm, and pair spacing of ports of 2-3 mm. After preheating and heat preservation treatment, the first gas shielded welding machine and solid wire are used for root welding by semi-automatic downward welding, and the root welding layer is formed. When the temperature of the root welding layer is within the predetermined temperature range, the second gas shielded arc welding machine and the first flux cored wire are used to weld the upper part of the root welding layer by semi-automatic upward welding, and the hot welding layer is formed. In the same way, the second flux cored wire and the second gas shielded arc welding machine are used for multi-layer and multi-pass filler welding, and the filler layer is obtained. The third flux-cored wire and the second gas shielded arc welding machine were used to carry out multi-layer and multi-pass overlay welding, and the overlay was obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种X90管线钢管气保护药芯焊丝半自动焊方法
本专利技术涉及长输管道焊接领域，特别涉及一种X90管线钢管气保护药芯焊丝半自动焊方法。
技术介绍
X90管线钢是近年来最新研制开发的高强度管线钢，其具有低合金化、高强度等特点，能够用作输送石油、天然气等流体的管道。在应用时，需要将相邻两段X90管线钢管的接口处焊接。然而X90管线钢管的焊接冷裂纹敏感性较大，这使X90管线钢管在焊接后，其焊缝低温冲击韧性差。通过采用气保护药芯焊丝半自动焊的方式可以改善焊缝的低温冲击韧性和焊接质量，因此提供一种X90管线钢管气保护或者药芯焊丝半自动焊方法是十分必要的。现有技术主要采用普通焊接方法对X90管线钢管进行焊接，即直接采用焊机和焊丝，将相邻两段X90管线钢管焊接为一体。具体焊接方法为：在焊接前，将两段X90管线的接口处加工成坡口，坡口的开口角度为48°±2°，然后采用打磨等机械方法对坡口表面进行清理。待坡口表面清理干净后，采用自保护药芯焊丝对两段X90管线钢管口进行半自动焊接，直至两段X90管线钢管的接口处完成焊接。专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：采用现有技术提供的方法焊接X90管线钢管后，焊缝的低温冲击韧性差，并且焊接接头容易出现裂纹等缺陷，焊接的质量差。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种焊接质量好，不易出现氧化腐蚀、裂纹等缺陷，焊缝的低温冲击韧性好的X90管线钢管气保护药芯焊丝半自动焊方法。具体技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种X90管线钢管气保护药芯焊丝半自动焊方法，所述方法包括：步骤101、将待焊接的两段X90管线钢管的接头处加工为坡口所述坡口角度为44～60°，钝边高度为1～2mm，管口组对间距为2～3mm。步骤102、对所述坡口进行预热及保温处理，然后利用第一气体保护焊机及实芯焊丝，以半自动下向焊的方式进行根焊，并形成根焊层。步骤103、当所述根焊层的温度在预定温度范围内时，利用第二气体保护焊机及第一药芯焊丝，以半自动上向焊的方式，在所述根焊层的上端进行热焊，并形成热焊层。步骤104、当所述热焊层的温度在所述预定温度范围内时，利用所述第二气体保护焊机及第二药芯焊丝，以所述半自动上向焊的方式，在所述热焊层的上端进行多层多道填充焊，直至所述坡口的上部，并形成填充焊层。步骤105、当所述填充焊层的温度在所述预定温度范围内时，利用所述第二气体保护焊机及第三药芯焊丝，以所述半自动上向焊的方式，在所述填充焊层的上端进行多层多道盖面焊，并形成盖面焊层，完成两段所述X90管线钢管之间的焊接。具体地，作为优选，在所述步骤102中，所述预热温度为100℃～120℃，所述保温时间为3～8min。具体地，作为优选，在所述步骤102中，所述第一气体保护焊机通过直流电源反接法连接，并与CO2气罐连接，设定所述第一气体保护焊机的参数为：焊接电流基值为45～60A，峰值为360～420A，电弧电压为16～19V，送丝速度为120～140in/min，气体流量为15-20L/min，焊丝的伸出长度为15～20mm。具体地，作为优选，在所述步骤103中，所述第二气体保护焊机通过直流电源反接法连接，并与Ar+CO2混合气罐连接，设定所述第二气体保护焊机的参数为：焊接电流为160～200A，电弧电压为22～24V，焊丝的伸出长度为15～20mm，气体流量为15～25L/min。具体地，作为优选，在所述步骤104中，所述第二气体保护焊机通过直流电源反接法连接，并与Ar+CO2混合气罐连接，设定所述第二气体保护焊机的参数为：焊接电流为190～230A，电弧电压为22～25V，焊丝的伸出长度为15～20mm，气体流量为15～25L/min。具体地，作为优选，在所述步骤105中，所述第二气体保护焊机通过直流电源反接法连接，并与Ar+CO2混合气罐连接，设定所述第二气体保护焊机的参数为：焊接电流为180～210A，电弧电压为22～26V，焊丝的伸出长度为15～20mm，气体流量为15～25L/min。具体地，作为优选，所述Ar与所述CO2的体积比为2～4:0.5～1。具体地，作为优选，所述预定温度范围为80℃～100℃。具体地，作为优选，所述实芯焊丝为AWSA5.29ER70S-G型号的实芯焊丝，直径为1.0～1.4mm；所述第一药芯焊丝、所述第二药芯焊丝、所述第三药芯焊丝均为AWSA5.29E91T1-K2型号的药芯焊丝、或者AWSA5.29E101T1-K7型号的药芯焊丝，直径均为1.0～1.4mm。具体地，作为优选，所述AWSA5.29E91T1-K2型号的药芯焊丝包括以下质量百分比的组分：C0.04％～0.06％、Si0.25％～0.35％、Mn1.20％～1.70％、P≤0.012％、S≤0.015％、Cr≤0.05％、Mo≤0.15％、Ni1.00％～2.00％、Cu≤0.08％、V≤0.02％、余量为Fe。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的X90管线钢管气保护药芯焊丝半自动焊方法，通过利用第一气体保护焊机、第二气体保护焊机、第一药芯焊丝、第二药芯焊丝、第三药芯焊丝进行焊接，可以起到气体保护和通过药渣自保护的双重作用，以避免在焊接过程中及焊接后，焊层被氧化腐蚀，提高了焊层及焊缝的低温冲击韧性。通过半自动下向焊的方式进行根焊，可以高效地将坡口的钝边焊接，并且焊接的质量好，焊缝美观。通过半自动上向焊的方式进行热焊、填充焊、盖面焊，以便于使药芯焊丝熔透，进而便于药渣浮在熔融体的表面，以起到脱氢，提高焊层的冲击韧性、防止焊层氧化的目的。在根焊层、热焊层、填充焊层分别在预定温度范围内时，相应地进行热焊、填充焊、盖面焊，以避免焊层之间产生应力集中的现象，进而提高焊接的质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的坡口的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的焊层的示意图。其中，附图标记分别表示：1坡口，101钝边，2根焊层，3热焊层，4填充焊层，5盖面焊层。具体实施方式除非另有定义，本专利技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供了一种X90管线钢管气保护药芯焊丝半自动焊方法，该方法包括：步骤101、将待焊接的两段X90管线钢管的接头处加工为坡口，坡口角度为44～60°，钝边高度为1～2mm，管口组对间距为2～3mm。其中，坡口为V型坡口，钝边为坡口下部设置有高度为1～2mm的竖直边，管口组对间距为两个钝边之间的间距。步骤102、对坡口进行预热及保温处理，然后利用第一气体保护焊机及实芯焊丝，以半自动下向焊的方式进行根焊，并形成根焊层。步骤103、当根焊层的温度在预定温度范围内时，利用第二气体保护焊机及第一药芯焊丝，以半自动上向焊的方式，在根焊层的上端进行热焊，并形成热焊层。步骤104、当热焊层的温度在预定温度范围内时，利用第二气体保护焊机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X90管线钢管气保护药芯焊丝半自动焊方法，所述方法包括：步骤a、将待焊接的两段X90管线钢管的接头处加工为坡口，其特征在于，所述坡口角度为44～60°，钝边高度为1～2mm，管口组对间距为2～3mm。所述方法还包括：步骤b、对所述坡口进行预热及保温处理，然后利用第一气体保护焊机及实芯焊丝，以半自动下向焊的方式进行根焊，并形成根焊层；步骤c、当所述根焊层的温度在预定温度范围内时，利用第二气体保护焊机及第一药芯焊丝，以半自动上向焊的方式，在所述根焊层的上端进行热焊，并形成热焊层；步骤d、当所述热焊层的温度在所述预定温度范围内时，利用所述第二气体保护焊机及第二药芯焊丝，以所述半自动上向焊的方式，在所述热焊层的上端进行多层多道填充焊，直至所述坡口的上部，并形成填充焊层；步骤e、当所述填充焊层的温度在所述预定温度范围内时，利用所述第二气体保护焊机及第三药芯焊丝，以所述半自动上向焊的方式，在所述填充焊层的上端进行多层多道盖面焊，并形成盖面焊层，完成两段所述X90管线钢管之间的焊接。

【技术特征摘要】
1.一种X90管线钢管气保护药芯焊丝半自动焊方法，所述方法包括：步骤a、将待焊接的两段X90管线钢管的接头处加工为坡口，其特征在于，所述坡口角度为44～60°，钝边高度为1～2mm，管口组对间距为2～3mm。所述方法还包括：步骤b、对所述坡口进行预热及保温处理，然后利用第一气体保护焊机及实芯焊丝，以半自动下向焊的方式进行根焊，并形成根焊层；步骤c、当所述根焊层的温度在预定温度范围内时，利用第二气体保护焊机及第一药芯焊丝，以半自动上向焊的方式，在所述根焊层的上端进行热焊，并形成热焊层；步骤d、当所述热焊层的温度在所述预定温度范围内时，利用所述第二气体保护焊机及第二药芯焊丝，以所述半自动上向焊的方式，在所述热焊层的上端进行多层多道填充焊，直至所述坡口的上部，并形成填充焊层；步骤e、当所述填充焊层的温度在所述预定温度范围内时，利用所述第二气体保护焊机及第三药芯焊丝，以所述半自动上向焊的方式，在所述填充焊层的上端进行多层多道盖面焊，并形成盖面焊层，完成两段所述X90管线钢管之间的焊接。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述预热温度为100℃～120℃，所述保温时间为3～8min。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述第一气体保护焊机通过直流电源反接法连接，并与CO2气罐连接，设定所述第一气体保护焊机的参数为：焊接电流基值为45～60A，峰值为360～420A，电弧电压为16～19V，送丝速度为120～140in/min，气体流量为15-20L/min，焊丝的伸出长度为15～20mm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤c中，所述第二气体保护焊机通过直流电源反接法连接，并与Ar+CO2混合气罐连接，设定所述第二气体保护焊机的参数为：焊接电...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋永莉，杨柳青，尹长华，李烨峥，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油管道局工程有限公司，中国石油天然气管道科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11