Beim vollautomatischen Schweißen von dickwandigen Rohrleitungen mit großem Durchmesser (mehr als 21 mm) werden häufig U-förmige Nuten oder Verbundnuten verwendet.Da die Bearbeitung von Typ-1-Nuten und Verbundnuten zeit- und arbeitsintensiv ist, ist die Effizienz des Rohrleitungsschweißens eingeschränkt.Die Bearbeitung von V-förmigen Nuten ist einfach und spart Zeit und Aufwand.Beim automatischen Schweißen von V-förmigen Nuten von dickwandigen Rohrleitungen mit großem Durchmesser führt jedoch eine falsche Auswahl der Verbindungsprozessparameter zu Schweißfehlern.
Da die Festigkeitsklasse der im Rohrleitungsbau eingesetzten Stahlrohre auf das Niveau X70 und Potenzial für die Anwendung dickwandiger Rohrleitungen mit großem Durchmesser aufgrund der Vorteile einer hohen Schweißeffizienz, einer geringen Arbeitsintensität und einer geringeren Beeinflussung des Schweißprozesses durch menschliche Faktoren.
Allerdings befindet sich die automatische Pipeline-Schweißtechnologie meines Landes noch in der Entwicklungsphase, und einige Verbindungsprobleme, wie z. B. nicht verschmolzene Wurzeln, nicht verschmolzene Seitenwände und komplexe Rillen, sind noch nicht vollständig gelöst: Typ-1-Gefälle werden häufig zum automatischen Schweißen von verwendet große und dickwandige Rohrleitungen.Unterstützende Einrichtungen wie Rohr- oder Verbundnuten und Maschinen zum Formen von Rohrendnuten sind noch nicht ausgereift. Daher ist es sehr sinnvoll, die automatische Schweißtechnologie für dickwandige Rohre mit großem Durchmesser zu untersuchen.
Die Gesamtlänge der Zhongwei-Jingbian-Verbindungsleitung der Zweiten West-Ost-Gaspipeline beträgt etwa 345 km.Die Stahlrohrfestigkeitsklasse Qing Construction Engineering Corporation stellte eine vollautomatische CRC-Schweißmaschine vor, die für das Rohr mit einer Wandstärke von 21,0 m im 1B-Abschnitt der Verbindungslinie eingesetzt wurde.
Schweißmethoden, Ausrüstung, Materialien
Die Schweißmethode verwendet das STT-Wurzelschweißen + die automatische Schweißmaschine CRC-F260 zum Heißschweißen, Füllen und Abdecken.Schweißausrüstung: Lincoln STT-Schweißgerät, Lincoln DC-400, automatisches Schweißgerät CRC-F260.Schutzgas: STT-Wurzelschweißschutzgas 100 % C02, vollautomatisches Schweißschutzgas 80 % Ar + 20 % C02.
Beim Automatenschweißen werden häufig Verbundnuten oder Profilnuten verwendet, Profilnuten können auch bei Rohrleitungen mit geringen Wandstärken eingesetzt werden.Ihr gemeinsames Merkmal ist, dass der Spalt in der Nut klein ist.Die Wandstärke der Pipeline der Zweiten West-Ost-Gaspipeline beträgt 21,0 mm und die obere Breite der Y-förmigen Rille beträgt etwa 22 m.Diese Breite liegt nahe an der Schwenkgrenze der CRC-P260-Schweißpistole.Diese Art von Nut stellt eine große Herausforderung für das automatische Schweißen dar.Die Schweißprozessparameter der automatischen Schweißprüfung wurden auf Basis von Erfahrungswerten ermittelt.
Die oben genannten Parameter wurden zur Durchführung automatischer Schweißtests verwendet.Während des Testschweißens wurde festgestellt, dass automatische Schweißnähte anfällig für Mängel sind, wie z. B. mangelnde Verbindung zwischen den Schichten, mangelnde Seitenwandverschmelzung, dichte Poren und Überhöhe im Überkopfschweißteil.
Während des Testschweißvorgangs, bei dem der Strom 210–235 A, die Spannung 21–23 V, die Drahtvorschubgeschwindigkeit 420^480 Zoll/min und die Schweißgeschwindigkeit 1215 Zoll/min betrug, wurde festgestellt, dass fast keine Schicht auftrat die Schweißnähte F1, F2 und F3.Es gibt keine Verschmelzung zwischen Zwischenräumen, keine Verschmelzung an Rillen und dichte Poren.Die Analyse zeigt, dass die Nutbreite von F1, F2, F3 und drei Schweißnähten gering ist und der Gasschutz ausreichend ist, sodass keine Stickstofflöcher entstehen;Durch die geringe Nutbreite ist die Schwingung der Schweißpistole gering und die Schwingfrequenz hoch.Unter der Bedingung einer bestimmten Drahtvorschubgeschwindigkeit sind das Muttermaterial und das Zusatzmetall vollständig verschmolzen, sodass die Wahrscheinlichkeit einer Verwechslung gering ist.Die Schweißnahtverstärkung im Überkopfschweißteil ist nicht groß.Wenn der Strom 200–250 A beträgt, die Spannung 18–22 V beträgt, die Drahtvorschubgeschwindigkeit 400.500 Zoll/min beträgt und die Schweißgeschwindigkeit 1216 Zoll/min beträgt, wurde während des Testschweißens festgestellt, dass die vertikalen Schweißpositionen F4, F5 sind und F6 hatten Zwischenschichtinfusion und Rillen.Es ist nicht verschmolzen, aber es gibt noch keine Poren und es gibt nicht viel Verstärkung im Überkopfschweißteil.Die Schweißnaht ohne Zwischenschichtverschmelzung und Rillenverschmelzung tritt auf, wenn der Schweißstrom weniger als 220 A, die Spannung 21 V, die Drahtvorschubgeschwindigkeit weniger als 450 Zoll/Minute, die Schweißgeschwindigkeit mehr als 15 Zoll/Minute und die Schweißpistole beträgt Die Schwingfrequenz beträgt weniger als 90 Mal pro Minute, um den Drahtvorschub zu erhöhen.Geschwindigkeit, Strom und Spannung (passen Sie die Auszugslänge des Schweißdrahts an), erhöhen Sie die Schwingamplitude der Schweißpistole, versuchen Sie, eine schnellere Schwingfrequenz der Schweißpistole zu wählen, und steuern Sie die Schweißgeschwindigkeit des vertikalen Schweißteils.Nach den Inspektionen F4, F5 und F6 wurde kein Mangel an Verschmelzung zwischen den Schichten festgestellt.Die Nut ist nicht verschmolzen.Wenn der Strom 220–250 A beträgt, die Spannung 20–22 V beträgt, die Drahtvorschubgeschwindigkeit 450.500 Zoll/min beträgt und die Schweißgeschwindigkeit 1416 Zoll/min beträgt, wird festgestellt, dass die Schweißnaht der Abdeckung nicht ungeschmolzen ist, sondern die Überhöhe der Abdeckung Die Schweißnaht in der Überkopfschweißposition liegt über der Norm.Die Analyse zeigt, dass die Breite der Schweißnaht der Abdeckung etwa 18^22 mm beträgt, was nahe am maximalen Schwenkbereich der CRC-P260-Schweißpistole liegt.Die breite Schweißnaht, die große Schwingamplitude der Schweißpistole und die schnelle Schwingfrequenz sorgen dafür, dass das Schmelzbad lange existiert und das Schmelzbad freigelegt wird, wenn sich die Pistole bewegt.Das Becken hat eine Rührwirkung und das abgelagerte Metall in der Überkopfschweißposition wird unter der Wirkung von Schwerkraft, elektromagnetischer Kraft usw. durchhängen, was dazu führt, dass die Schweißnahtverstärkung in der Überkopfschweißposition den Standard überschreitet.
Um einen guten Abdeckungsbildungseffekt zu gewährleisten, sollte beim Schweißen der Abdeckung eine geringere Schweißgeschwindigkeit gewählt und die Schwingfrequenz der Schweißpistole so weit wie möglich reduziert werden, um die Schweißnaht der Abdeckung dünn und breit zu machen, wodurch die Existenzzeit des Schmelzbads verkürzt und eine Reduzierung des Schweißstroms erreicht wird Zweck, die Position von Yu Gao zu verbessern.Basierend auf den Testschweißergebnissen und der Analyse wurden schließlich die Parameter des STT-Wurzelschweißens + CRC für den vollautomatischen Füll- und Verschlussprozess der Verbindungslinie der zweiten West-Ost-Gaspipeline ermittelt.Schweißen Sie gemäß den Schweißparametern in Tabelle 3. Die Schweißnaht wurde geprüft und es wurde festgestellt, dass sie keine Mängel wie Poren, Risse und mangelnde Verschmelzung aufweist.Die Oberfläche der Schweißnaht ist in gutem Zustand und die makroskopische Metallographie ist gut.Die mechanischen Eigenschaften der Schweißnähte wurden vom Welding Technology Center des China Petroleum and Natural Gas Pipeline Research Institute getestet und alle Indikatoren erfüllen die Bauanforderungen für die Verbindungsleitungsverbindung der zweiten West-Ost-Gaspipeline.Die erfolgreiche Anwendung des automatischen STT-Wurzelschweißens + CRC-P260-Schweißens auf dickwandigen Rohren mit großem Durchmesser (V-Nut) spiegelt die Eigenschaften der hochwertigen, effizienten und geringen Arbeitsintensität der automatischen Schweißtechnologie vollständig wider.
Die oben genannten Parameter wurden für automatische Schweißtests verwendet.Während des Testschweißens wurde festgestellt, dass automatische Schweißnähte anfällig für Mängel sind, wie z. B. mangelnde Verbindung zwischen den Schichten, mangelnde Seitenwandverschmelzung, dichte Poren und Überhöhe im Überkopfschweißteil.
Während des Testschweißvorgangs, bei dem der Strom 210–235 A, die Spannung 21–23 V, die Drahtvorschubgeschwindigkeit 420^480 Zoll/min und die Schweißgeschwindigkeit 12215 Zoll/mir betrug, wurde festgestellt, dass fast kein Schweißen stattfand an den Schweißnähten F1, F2 und F3.Es gibt keine Verschmelzung zwischen den Schichten, keine Verschmelzung von Rillen und dichten Poren.Die Analyse zeigt, dass die Nutbreite von F1, F2, F3 und drei Schweißnähten gering ist und der Gasschutz ausreichend ist, sodass keine Stickstofflöcher entstehen;Durch die geringe Nutbreite ist die Schwingung der Schweißpistole gering und die Schwingfrequenz hoch.Unter der Bedingung einer bestimmten Drahtvorschubgeschwindigkeit sind das Muttermaterial und das Zusatzmetall vollständig verschmolzen, sodass die Wahrscheinlichkeit einer Verwechslung gering ist.Die Schweißnahtverstärkung im Überkopfschweißteil ist nicht groß.Wenn der Strom 200–250 A beträgt, die Spannung 18–22 V beträgt, die Drahtvorschubgeschwindigkeit 400–500 Zoll/min beträgt und die Schweißgeschwindigkeit 12–16 Zoll/min beträgt, wurde während des Testschweißens festgestellt, dass die Schweißpositionen vertikal sind von F4, F5 und F6 zeigten eine Zwischenschichtinfusion und die Rille ist nicht verschmolzen, aber es sind immer noch keine Poren vorhanden
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18.01.2024