La saldatura completamente automatica di tubazioni di grande diametro e con pareti spesse (superiori a 21 mm) utilizza spesso scanalature a forma di U o scanalature composte.Poiché la lavorazione delle scanalature di tipo 1 e delle scanalature composte richiede tempo e manodopera, l'efficienza della saldatura delle tubazioni è limitata.La lavorazione delle scanalature a V è semplice e consente di risparmiare tempo e fatica.Tuttavia, quando si saldano automaticamente scanalature a V di tubazioni di grande diametro e pareti spesse, una selezione errata dei parametri del processo di giunzione porterà a difetti di saldatura.
Poiché il grado di resistenza dei tubi di acciaio utilizzati nella costruzione di tubazioni è aumentato ai livelli X70 e X80 e il diametro del tubo e lo spessore delle pareti sono aumentati, la tecnologia di saldatura automatica ha iniziato gradualmente ad essere applicata nella costruzione di tubazioni a partire dal 2003. La tecnologia di saldatura automatica di tubazioni ha grandi vantaggi potenziale nell'applicazione della costruzione di tubazioni di grande diametro e pareti spesse grazie ai vantaggi di elevata efficienza di saldatura, bassa intensità di manodopera e il processo di saldatura è meno influenzato dai fattori umani.
Tuttavia, la tecnologia di saldatura automatica delle tubazioni nel mio paese è in fase di sviluppo e alcuni problemi di giunzione, come radici non fuse, pareti laterali non fuse e scanalature complesse, non sono stati ancora completamente risolti: le pendenze di tipo 1 vengono spesso utilizzate per la saldatura automatica di tubazioni di grande diametro e con pareti spesse.Le strutture di supporto come le scanalature per tubi o composite e le macchine per la sagomatura delle scanalature delle estremità dei tubi non sono ancora mature, quindi è molto significativo studiare la tecnologia di saldatura automatica per scanalature sagomate per tubi di grande diametro e con pareti spesse.
La lunghezza totale della linea di collegamento Zhongwei-Jingbian del Secondo Gasdotto Ovest-Est è di circa 345 km.La Qing Construction Engineering Corporation, con grado di resistenza dei tubi in acciaio, ha introdotto una saldatrice CRC completamente automatica, che è stata utilizzata sul tubo con spessore della parete di 21,0 m nella sezione 1B della linea di collegamento.
Metodi di saldatura, attrezzature, materiali
Il metodo di saldatura utilizza la saldatura di radice STT + saldatrice automatica CRC-F260 per saldatura a caldo, riempimento e copertura.Attrezzatura per saldatura: saldatrice Lincoln STT, saldatrice automatica Lincoln DC-400, CRC-F260.Gas di protezione: gas di protezione per saldatura STT 100% C02, gas di protezione per saldatura completamente automatica 80% Ar + 20% C02.
Le scanalature composite o le scanalature del profilo sono comunemente utilizzate nella saldatura automatica e le scanalature del profilo possono essere utilizzate anche in tubazioni con spessori di parete ridotti.La loro caratteristica comune è che lo spazio nella scanalatura è piccolo.Lo spessore delle pareti del gasdotto del Secondo Gasdotto Ovest-Est è di 21,0 mm e la larghezza superiore della scanalatura a forma di Y è di circa 22 m.Questa larghezza è vicina al limite di oscillazione della torcia di saldatura CRC-P260.Questo tipo di scanalatura rappresenta una sfida enorme per la saldatura automatica.I parametri del processo di saldatura del test di saldatura automatico sono stati determinati in base all'esperienza.
I parametri sopra indicati sono stati utilizzati per condurre prove di saldatura automatiche.Durante la saldatura di prova, si è riscontrato che le saldature automatiche sono soggette a difetti quali mancanza di fusione tra gli strati, mancanza di fusione delle pareti laterali, pori densi e altezza eccessiva nella parte di saldatura sopraelevata.
Durante il processo di saldatura di prova, quando la corrente era di 210-235 A, la tensione era di 21-23 V, la velocità di alimentazione del filo era di 420^480 pollici/min e la velocità di saldatura era di 1215 pollici/min, si è riscontrato che non appariva quasi nessuno strato le saldature F1, F2 e F3.Non c'è fusione tra gli spazi, nessuna fusione nei solchi e nei pori densi.L'analisi mostra che la larghezza della scanalatura delle saldature F1, F2, F3 e tre è piccola e la protezione del gas è sufficiente, quindi non verranno generati fori di azoto;la larghezza ridotta della scanalatura fa sì che la pistola di saldatura oscilli piccola e la frequenza di oscillazione elevata.A una certa velocità di avanzamento del filo, il materiale madre e il metallo d'apporto sono completamente fusi, quindi la probabilità di confusione è ridotta;il rinforzo della saldatura nella parte di saldatura sopraelevata non è grande.Quando la corrente è 200-250 A, la tensione è 18-22 V, la velocità di alimentazione del filo è 400500 pollici/min e la velocità di saldatura è 1216 pollici/min, durante la saldatura di prova si è riscontrato che le posizioni di saldatura verticale di F4, F5 e F6 aveva infusione e scanalature interstrato.Non è fuso, ma non ci sono ancora pori e non c'è molto rinforzo nella parte di saldatura sopraelevata.Il cordone di saldatura senza fusione interstrato e fusione della scanalatura si verifica quando la corrente di saldatura è inferiore a 220 A, la tensione è 21 V, la velocità di avanzamento del filo è inferiore a 450 pollici/min, la velocità di saldatura è superiore a 15 pollici/min e la pistola di saldatura la frequenza di oscillazione è inferiore a 90 volte/minore per aumentare l'avanzamento del filo.Velocità, corrente e tensione (regolare la lunghezza di estensione del filo di saldatura), aumentare l'ampiezza di oscillazione della pistola di saldatura, provare a selezionare una frequenza di oscillazione più rapida della pistola di saldatura e controllare la velocità di saldatura della parte di saldatura verticale.Dopo le ispezioni F4, F5 e F6 non è stata riscontrata alcuna mancanza di fusione tra gli strati.La scanalatura non è fusa.Quando la corrente è 220-250 A, la tensione è 20-22 V, la velocità di alimentazione del filo è 450500 pollici/min e la velocità di saldatura è 1416 pollici/min, la saldatura del coperchio non risulta non fusa, ma l'altezza in eccesso del coperchio la saldatura nella posizione di saldatura sopraelevata supera lo standard.L'analisi mostra che la larghezza della saldatura del coperchio è di circa 18 ^ 22 mm, che è vicina al range di oscillazione massimo della pistola di saldatura CRC-P260.L'ampio cordone di saldatura, l'ampia ampiezza di oscillazione della pistola di saldatura e la frequenza di oscillazione rapida fanno sì che il bagno di fusione esista per un lungo periodo e il bagno di fusione sarà esposto quando la pistola è in movimento.La piscina ha un effetto agitante e il metallo depositato nella posizione di saldatura sopraelevata si affloscia sotto l'azione della gravità, della forza elettromagnetica, ecc., il che porterà il rinforzo della saldatura nella posizione di saldatura sopraelevata a superare lo standard.
Per garantire un buon effetto di formazione della copertura, la saldatura della copertura dovrebbe selezionare una velocità di saldatura inferiore e ridurre il più possibile la frequenza di oscillazione della pistola di saldatura per rendere la saldatura della copertura sottile e ampia, riducendo così il tempo di esistenza del bagno di fusione e ottenendo una riduzione del scopo di aumentare la posizione di Yu Gao.Sulla base dei risultati e dell'analisi della saldatura di prova, sono stati infine determinati i parametri del processo di riempimento e tappatura completamente automatico della saldatura di radice STT + CRC della linea di collegamento del secondo gasdotto ovest-est.Saldare secondo i parametri di saldatura nella Tabella 3. La saldatura è stata ispezionata e non è stata riscontrata alcuna difettosità come pori, crepe e mancanza di fusione.La superficie della saldatura è in buono stato e la metallografia macroscopica è buona.Le proprietà meccaniche delle saldature sono state testate dal Welding Technology Center del China Petroleum and Natural Gas Pipeline Research Institute e tutti gli indicatori soddisfano i requisiti di costruzione per la connessione della linea di collegamento del secondo gasdotto ovest-est.L'applicazione di successo della saldatura di radice STT + saldatura automatica CRC-P260 su tubi di grande diametro e pareti spesse (scanalatura a V) riflette pienamente le caratteristiche della tecnologia di saldatura automatica di alta qualità, efficiente e a bassa intensità di manodopera.
I parametri sopra indicati sono stati utilizzati per prove di saldatura automatiche.Durante la saldatura di prova, si è riscontrato che le saldature automatiche sono soggette a difetti quali mancanza di fusione tra gli strati, mancanza di fusione delle pareti laterali, pori densi e altezza eccessiva nella parte di saldatura sopraelevata.
Durante il processo di saldatura di prova, quando la corrente era 210~235 A, la tensione era 21~23 V, la velocità di alimentazione del filo era 420^480 pollici/min e la velocità di saldatura era 12215 pollici/mir, si è riscontrato che non c'era quasi nessuna saldatura sulle saldature F1, F2 e F3.Non c'è fusione tra strati, nessuna fusione di solchi e pori densi.L'analisi mostra che la larghezza della scanalatura delle saldature F1, F2, F3 e tre è piccola e la protezione del gas è sufficiente, quindi non verranno generati fori di azoto;la larghezza ridotta della scanalatura fa sì che la pistola di saldatura oscilli piccola e la frequenza di oscillazione elevata.A una determinata velocità di avanzamento del filo, il materiale madre e il metallo d'apporto sono completamente fusi, quindi la probabilità di confusione è ridotta;il rinforzo della saldatura nella parte di saldatura sopraelevata non è grande.Quando la corrente è 200-250 A, la tensione è 18-22 V, la velocità di alimentazione del filo è 400-500 pollici/min e la velocità di saldatura è 12~16 pollici/min, durante la saldatura di prova si è riscontrato che le posizioni di saldatura verticali di F4, F5 e F6 hanno mostrato infusione interstrato e il solco non è fuso, ma non ci sono ancora pori
Orario di pubblicazione: 18 gennaio 2024