一种LNGRapid-TIG立焊焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种LNG Rapid

【技术实现步骤摘要】
一种LNG Rapid
‑
TIG立焊焊接工艺


[0001]本专利技术涉及储罐焊接
，特别是涉及一种LNG Rapid
‑
TIG立焊焊接工艺。

技术介绍

[0002]LNG储罐大部分的母材为低温钢，有些根据现场服役情况需要适用超低温钢作为母材，常见材质为9Ni等，主要用于制造低温罐、承压设备的母材，是LNG储罐最常用的材料，具有抗压性好、低温韧性等综合性能，尤其在储藏液化石油气容器领域有着广泛的应用。LNG Rapid
‑
TIG立焊工艺是一种高效的焊接技术，通过观察视频显示屏对焊枪位置、焊接参数、摆动宽度等进行实时调整和控制，可使用在LNG低温储罐的焊接作业中。使用Rapid
‑
TIG立焊焊接工艺方法，在低温钢焊接中，打底层焊缝最难焊，因其易产生焊接冷裂纹及背面保护不佳，影响成形及性能。常规施焊时，通常需采用钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊填充盖面，焊接效率很低，且易出现裂纹，气孔等焊接缺陷。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种LNG Rapid
‑
TIG立焊焊接工艺，包括以下步骤：（1）采用机械加工方法将准备焊接的试板件开V或双V型对称坡口，按照相应标准规定对管件坡口附近除去锈、油污物；（2）选用与母材匹配的焊材，包括干燥、无油、无锈的专用焊丝，并在焊接前对所用焊丝进行相应的焊前检查；（3）如果有相关工艺需求要进行焊前预热，待焊件达到预热温度后方可焊接，并严格控制层间温度，采用焊接工装协助，将组对好的试板固定其上，主副焊枪顺着爬行小车机构进行3G焊接，背面加装气体保护套；Rapid
‑
TIG立焊工艺的焊接电流190
‑
220A，电弧电压10
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12V，焊接速度90
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120mm/min，送丝速度1500
‑
2000mm/min；（4）焊接过程中，通过观察视频显示屏对焊枪位置、焊接参数、摆动宽度进行实时调整和控制；（5）焊后经过焊缝外观检测、X射线检测、超声波检测、超声波检测、拉伸强度及冲击韧性试验，做质量检测。
[0004]本专利技术进一步限定的技术方案是：前所述的一种LNG Rapid
‑
TIG立焊焊接工艺，主焊枪所接电源采用交流或脉冲、直流形式。
[0005]前所述的一种LNG Rapid
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TIG立焊焊接工艺，电弧形态根据对软参数的调整进行变化，最佳形态为针状。
[0006]前所述的一种LNG Rapid
‑
TIG立焊焊接工艺，通过摆动器使得左右坡口内母材熔化，且与填充金属完美结合在一起。
[0007]前所述的一种LNG Rapid
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TIG立焊焊接工艺，在点焊点处起弧焊接，过渡形式为短
路过渡。
[0008]前所述的一种LNG Rapid
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TIG立焊焊接工艺，导丝嘴距离钨极10
‑
16mm，12mm为最佳。
[0009]前所述的一种LNG Rapid
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TIG立焊焊接工艺，在焊打底层时，副枪不送丝。
[0010]前所述的一种LNG Rapid
‑
TIG立焊焊接工艺，适用于壁厚≧5mm的低温钢板焊接。
[0011]前所述的一种LNG Rapid
‑
TIG立焊焊接工艺，打底焊缝的厚度在2
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3mm。
[0012]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术采用Rapid
‑
TIG立焊对低温钢立缝打底层进行焊接，通过对焊接位置、焊接参数、摆动宽度等调整和控制，保证焊透且焊缝成形美观；焊前预热温度、层间温度及热输入根据项目及工艺需求进行严格控制，有效避免焊接冷裂纹产生；（2）本专利技术可以实现消除打底和清根工序，简化工序，提高焊接效率，保证焊接质量，解决之前采用手工钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊填充盖面时焊接工作量大，质量控制要求高，焊接效率低，成本高等难题；（3）本专利技术通过电弧热使得填充金属熔化充分，有效减少焊接缺陷的产生，且焊接速度较比正常的立向上钨极氩弧焊快70%
‑
80%，效率高；（4）本专利技术中送丝速度较比正常立向上氩弧焊要快，熔敷效率大，且由于其电弧形态可调，焊接过程中对间隙的适应性大，大大减少击穿现象的出现，使得填充金属熔化充分，焊接速度快，其热输入较低，效率高；（5）本专利技术通过熔池监控系统、主副枪可同时焊接的模式、弧长跟踪功能及爬行小车的共同工作，使得整个焊接过程在操作者的实时监控之下，操作者可根据实际情况在操作控制面板上对焊接位置、焊接参数、摆动宽度等进行实时修改，实现低温钢立缝焊接；（6）本专利技术因LNG储罐大部分服役于低温及超低温环境下，且根据母材特性（大部分为9Ni材质），焊接时除了正面需用惰性气体作为保护外，背面也需要进行相对应的气体保护，此种工艺要求焊缝表面光亮，两侧熔合良好，热输入控制在20KJ/cm，且要求效率是正常氩弧焊的2倍，且因此焊接工艺方法除了焊接速度较比立焊工艺快之外，电流也比正常立焊工艺要大一些，且在焊接过程中注意焊缝层间温度的控制，可有效避免焊接裂纹产生，同时坡口两侧的熔合也要注意，否则会出现咬边的缺陷。
附图说明
[0013]图1为焊缝焊道层次图；图2为焊接时试板及焊枪位置图；图3为打底焊缝表面成形照片；图4中为实施例的焊缝排道图。
具体实施方式
[0014]本实施例提供的一种LNG Rapid
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TIG立焊焊接工艺，如下：1.焊接设备与材料（1）焊接设备选用焊接电源型号为Miller Dynasty 800及Maxstar 800的氩弧立焊焊接专机，主副焊枪均为ABITIG MT500W水冷焊枪及直线摆动器，爬行小车及视频监控摄
像头设备连用。
[0015]（2）焊接材料母材为9Ni（低温钢），单块板规格为800mm
×
250mm
×
12mm，屈服强度为560MPa，抗拉强度为680
‑
820MPa；采用Φ1.2mm线径的镍基合金气体保护焊焊丝GCR
‑
ENi2
‑
S。
[0016]2.焊前准备（1）坡口加工：采用铣边机对9Ni钢板开V型坡口，坡口角度为单边32.5
°
，钝边0
‑
1mm，间隙2
‑
3mm，坡口加工过程注意勿变形，保证错边量≤1mm，如图1所示。
[0017]（2）清理：试板坡口两侧20
‑
30mm范围内的铁锈、油污等污物用磨光机打磨干净。
[0018]（3）对接装配：鉴于实际焊接中采用工装组对装配，所以试验时试板采用龙门卡搭桥式进行装配定位，保证精度。
[0019]（4）预热：未进行预热。
[0020]3.焊接过程（1）焊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LNG Rapid
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TIG立焊焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤：（1）采用机械加工方法将准备焊接的试板件开V或双V型对称坡口，按照相应标准规定对管件坡口附近除去锈、油污物；（2）选用与母材匹配的焊材，包括干燥、无油、无锈的专用焊丝，并在焊接前对所用焊丝进行相应的焊前检查；（3）如果有相关工艺需求要进行焊前预热，待焊件达到预热温度后方可焊接，并严格控制层间温度，采用焊接工装协助，将组对好的试板固定其上，主副焊枪顺着爬行小车机构进行3G焊接，背面加装气体保护套；Rapid
‑
TIG立焊工艺的焊接电流190
‑
220A，电弧电压10
‑
12V，焊接速度90
‑
120mm/min，送丝速度1500
‑
2000mm/min；（4）焊接过程中，通过观察视频显示屏对焊枪位置、焊接参数、摆动宽度进行实时调整和控制；（5）焊后经过焊缝外观检测、X射线检测、超声波检测、超声波检测、拉伸强度及冲击韧性试验，做质量检测。2.根据权利要求1所述的一种LNG Rapid
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TIG立焊焊接工艺，其特征在于：主焊枪所接电源采用交流或脉冲、直流形式。3.根据权利要求1所述的一种LNG Rapid
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱小明，
申请(专利权)人：南京奥特自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：