[发明专利]一种油气运输金属管道墩头焊接方法

说明书

本发明提供一种油气运输金属管道墩头焊接方法，涉及管道焊接技术领域，包括以下步骤：S1：管道端部通过热加工成型；S2：在成型的管道端部加工墩头，使得墩头靠近管道端部的一端的厚度小于墩头远离管道端部的一端的厚度；S3：在墩头远离管道端部的一端切割焊缝坡口；S4：将两个管道端部的墩头的焊缝坡口对接在一起，在两个焊缝坡口之间进行填焊。本发明一种油气运输金属管道墩头焊接方法简单方便，焊缝尺寸和质量易于保证，可以保证焊接接头的承载力，可以有效降低应力集中，提高焊接接头的疲劳寿命。

技术领域

本发明涉及管道焊接技术领域，

尤其是，本发明涉及一种油气运输金属管道墩头焊接方法。

背景技术

由于高强度高韧性焊接材料的制造难度越来越大，实现大应变高强度油气运输钢管环焊接头高强匹配很困难，尤其是在管道焊接施工中广泛使用的自保护药芯焊丝现阶段难以达到高强度高韧性要求，环焊缝焊接成为高强度管线钢发展应用的瓶颈。焊丝强度不足会导致焊接方法强度难以匹配大应变高强度管线的强度。此外，大应变高强度钢管受其冶金特点的影响，易在焊接方法热影响区产生软化带，由于软化带的存在，同样会降低焊接区域的承载力，使焊接方法强度难以匹配管线强度。

目前工程中一般采用补强覆盖焊接法解决大应变金属管道强度匹配问题，在完成传统对接环焊缝后，继续施焊，在焊缝中间部位，通过增加焊缝的高度提高接头的承载力，在热影响软化区，通过增加覆盖焊缝，增加该处的截面高度，从而提高此处的承载力，例如中国专利发明专利CN103994302A涉及煤气管道焊接加固领域，特别是煤气管道补坯焊接加固方法。针对停系统处理煤气管道泄漏耗时、耗能、操作复杂、威胁人生安全和煤气放散污染环境的问题，根据金属焊接性能及塑性并结合多年煤气管道堵漏试验，得出了补坯加固技术，达到在施焊小范围内无泄漏煤气的干扰，避开了煤气易燃、易爆、有毒的问题，对可焊的设备、管道上出现的焊缝薄弱环节及煤气管道长期投运造成的减薄部位进行了加固，为公司安全生产发挥了作用，产生了巨大的经济效益和环保效益。

但是上述方法依然存在以下缺点：1）现场施焊，补强覆盖焊的焊接质量和尺寸难以保证；2）比邻补强覆盖焊的管壁会出现新的热影响软化区，该区域截面即为管壁壁厚，因此新形成的软化区同样会降低接头的承载力；3）补强覆盖焊焊趾处与母材难以形成圆滑过渡，因此该处仍然可能存在超高的应力集中。

因此为了解决这些问题，设计一种合理的油气运输金属管道墩头焊接方法对我们来说是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单方便，焊缝尺寸和质量易于保证，可以保证焊接接头的承载力，可以有效降低应力集中，提高焊接接头的疲劳寿命的油气运输金属管道墩头焊接方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：

一种油气运输金属管道墩头焊接方法，包括以下步骤：

S1：管道端部通过热加工成型；

S2：在成型的管道端部加工墩头，使得墩头靠近管道端部的一端的厚度小于墩头远离管道端部的一端的厚度；

S3：在墩头远离管道端部的一端切割焊缝坡口；

S4：将两个管道端部的墩头的焊缝坡口对接在一起，在两个焊缝坡口之间进行填焊。

作为本发明的优选，还包括S5：在焊缝填焊完成之后，在焊缝外侧进行打磨，形成焊趾与墩头外侧的圆滑过渡。

作为本发明的优选，在执行步骤S5之前，在焊缝的焊趾部位进行补焊。

作为本发明的优选，执行步骤S1时，管道端部热加工方式为热轧成型。

作为本发明的优选，执行步骤S2时，墩头越远离管道端部单位长度，墩头的厚度增加量越大。