[发明专利]管道全位置的全自动外焊机焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及长输管道的焊接技术领域，是一种管道全位置的全自动外焊机焊接方法。

背景技术

管道全位置的全自动焊接是指在管道相对固定的情况下，焊接小车带动焊枪沿轨道绕管壁运动，从而实现自动焊接。

目前，国内管道全位置焊接方面采用的管道全自动焊工艺大致可分为三类：第一类是气保护半自动焊根焊+自动外焊机填盖工艺，只是在填充层焊接、盖面层焊接实现了全自动焊接，其根焊速度与自动焊填充焊、盖面焊速度不相适应，致使自动焊效率高的特点难以发挥，成为制约自动焊施工的瓶颈；第二类是管道外焊机自动焊根焊+自动外焊机填盖工艺；第三类是管道内焊机自动焊根焊+自动外焊机填盖工艺。该技术焊接速度是最快，质量最好，但设备成本非常高，且结构复杂，现场维修困难。

发明内容

本发明在于提供了一种管道全位置的全自动焊接工艺，克服了现有技术之不足，解决了制约半自动焊接流水施工作业的瓶颈难题，提高了工作效率，实现了真正意义上的管道全自动焊接，保证焊接质量，减少焊缝金属填充量。

本发明的技术方案是这样来实现的：一种管道全位置的全自动外焊机焊接方法,包括根焊层焊接、热焊层焊接、填充层焊接和盖面层焊接，并按下述步骤进行：对管道的管口端面进行预处理；对焊接管道进行常规性检查，并进行环境维护和设备调试；将焊接工艺参数录入并保存至自动外焊机的小车控制器内；将待焊接管道的管口端面用坡口加工机加工至所需坡口，并将加工好坡口的管口端面进行清理和组对；检查焊接轨道和装载焊接小车；对焊接的管道按焊接工艺规程要求进行焊前预热，并按规定的焊接工艺参数进行焊接，其焊机行走、摆动、送丝、保护气体均由小车控制器自动控制；其中：

根焊层焊接采用的焊接工艺参数如下：设备选用美国Miller Pipepro 450RFC + CRC M300自动外焊机，焊丝选用E70C-6M H4/Φ1.2mm金属粉芯焊丝，采用全自动焊下向焊工艺，焊接电流140A～160A，焊接电压16V～18V，焊接速度20cm/min～26cm/min，送丝速度为350cm/min～500cm/min，焊丝伸出长度为8mm～12mm，坡口两端停留时间为0ms～6ms，摆动速度为150次/min～190次/min，摆幅以焊缝金属熔敷到焊道边缘为准，采用保护气体进行保护；

热焊层焊接、填充层焊接和盖面层焊接采用的焊接工艺参数如下：设备选用美国MillerPipepro450RFC+CRCM300自动外焊机，焊丝选用TM101/Φ1.2mm药芯气保护焊丝，采用全自动焊上向焊工艺，焊接电流180A～240A，焊接电压19V～24V，焊接速度18cm/min～26cm/min，送丝速度为700cm/min～900cm/min，焊丝伸出长度为6mm～15mm，坡口两端停留时间为8ms～12ms，摆动速度为150次/min～190次/min，摆幅以焊缝金属熔敷到焊道边缘为准，采用保护气体进行保护。

下面是对上述技术方案的进一步优化和/或选择：

上述预处理是对需要焊接的管道坡口进行坡口加工和清洁。

上述管道管口端面加工的坡口为不含内衬垫的外根焊坡口，坡口型式为带钝边的U型坡口。

上述带钝边的U型坡口的具体参数为：管壁厚为18.4mm，上坡口角度β为10°～15°，变坡口拐点距内壁的高度为3.7±0.2mm，圆弧半径R为2.4mm，钝边为0.8mm～1.5mm，间隙为0.5mm～1.5mm，管道坡口组对错边量应≤2.3mm,且≯3mm，并应沿管道坡口圆周均匀分布。

上述保护气体采用混合气体，该混合气体配比为80%Ar+20% CO ₂ ，气体纯度：Ar≥99.96%、CO ₂ ≥99.5%，气体流量为18L/min～25L/min。

在上述焊接前应采用感应加热或电加热的方法将管道坡口预热至100℃～200℃，预热宽度以不小于管道坡口两侧各50mm范围内为宜，且保证预热温度均匀，层间温度应为50℃～150℃。