大径厚肉鋼管の溶接

大口径、厚肉（21 mm 以上）のパイプラインの全自動溶接では、U 字溝または複合溝がよく使用されます。1種溝や複合溝の加工には時間と労力がかかるため、パイプライン溶接の効率が制限されます。V字溝の加工が簡単で手間がかかりません。しかし、大径・厚肉パイプラインのV字開先を自動溶接する場合、接合プロセスパラメータの選択を誤ると溶接不良が発生します。
パイプライン建設に使用される鋼管の強度等級が X70 および X80 レベルに向上し、パイプの直径と肉厚が増加するにつれて、2003 年から自動溶接技術がパイプライン建設に徐々に適用され始めました。自動パイプライン溶接技術は大きな進歩を遂げています。溶接効率が高く、労働集約度が低く、溶接プロセスが人的要因の影響を受けにくいという利点があるため、大口径厚肉パイプライン建設の適用における可能性があります。
しかし、我が国のパイプライン自動溶接技術は開発段階にあり、根元の未溶着、側壁の未溶着、複雑な溝などの接合面の問題点はまだ完全には解決されていない。タイプ 1 スロープはパイプラインの自動溶接によく使用される。大口径・厚肉のパイプライン。管や複合溝などの支持設備や管端溝整形機が未成熟なため、大口径・厚肉管の管端溝の自動溶接技術を研究することは非常に有意義である。
第二東西ガスパイプラインの中衛・京辺連絡線の全長は約345km。清建設工程公司は、鋼管強度級にCRC全自動溶接機を導入し、タイライン1B区間の肉厚21.0m管に使用した。
溶接方法・設備・材料
溶接方法はSTTルート溶接＋CRC-F260自動溶接機を使用し、熱間溶接、充填、被覆を行っております。溶接設備：リンカーンSTT溶接機、リンカーンDC-400、CRC-F260自動溶接機。シールドガス: STT ルート溶接シールドガス 100%C02、全自動溶接シールドガス 80% Ar + 20%C02。
複合溝またはプロファイル溝は自動溶接で一般的に使用され、プロファイル溝は肉厚の薄いパイプラインにも使用できます。共通の特徴は、溝の隙間が小さいことです。第二東西ガスパイプラインの管路肉厚は21.0mm、Y字溝の上部幅は約22mである。この幅は CRC-P260 溶接ガンのスイング限界に近いです。このタイプの開先は自動溶接にとって大きな課題です。自動溶接テストの溶接プロセスパラメータは経験に基づいて決定されました。
上記のパラメータを使用して自動溶接テストを実施しました。テスト溶接中に、自動溶接では層間の融着の欠如、側壁の融着の欠如、密な気孔、頭上溶接部分の過剰な高さなどの欠陥が発生しやすいことが判明しました。
テスト溶接プロセス中、電流が210〜235A、電圧が21〜23V、ワイヤ送給速度が420^480in/min、溶接速度が1215in/minの場合、表面に層がほとんど現れないことがわかりました。 F1、F2、および F3 溶接。空間間の融合、溝の融合、細孔の密集はありません。分析の結果、F1、F2、F3、および 3 つの溶接部の溝幅は小さく、ガス保護は十分であるため、窒素ホールは生成されません。開先幅が狭いため、溶接ガンの振れが小さくなり、振れ周波数が高くなります。一定のワイヤ送給速度の条件下では、母材とろう材は完全に溶融しているため、混同の可能性は低くなります。頭上溶接部の溶接補強は大きくありません。電流が200〜250A、電圧が18〜22V、ワイヤ送給速度が400500in/min、溶接速度が1216in/minの場合、テスト溶接中に、F4、F5の垂直溶接位置が異なることがわかりました。 、F6には層間注入と溝がありました。溶融はしていませんが、まだ気孔はなく、頭上溶接部分の補強はあまりありません。層間融着および溝融着のない溶接シームは、溶接電流が 220A 未満、電圧が 21V、ワイヤ送給速度が 450 インチ/分未満、溶接速度が 15 インチ/分を超え、溶接ガンが存在する場合に発生します。ワイヤ送り量を増やすため、揺動回数は90回/min以下となります。速度、電流、電圧（溶接ワイヤの伸び長さを調整）、溶接ガンの振り幅を大きくし、より速い溶接ガンの振り周波数を選択して、垂直溶接部の溶接速度を制御します。F4、F5、F6検査を行った結果、各層間の融着不足は認められませんでした。溝が溶けていない状態です。電流が 220 ～ 250A、電圧が 20 ～ 22V、ワイヤ送給速度が 450500in/min、溶接速度が 1416in/min の場合、カバー溶接部の未溶融は検出されませんが、カバーの過剰高さは検出されません。頭上溶接位置での溶接が基準を超えています。分析の結果、カバー溶接の幅は約 18^22mm であり、CRC-P260 溶接ガンの最大スイング範囲に近いことがわかりました。広い溶接シーム、溶接ガンの振幅が大きく、スイング周波数が速いため、溶融池が長時間存在し、ガンが移動すると溶融池が露出します。プールには撹拌効果があり、頭上溶接位置の溶着金属は重力や電磁力等の作用によりたわみ、頭上溶接位置の溶接補強が規格を超えてしまいます。
良好なカバー成形効果を確保するには、カバー溶接の溶接速度を小さくし、溶接ガンのスイング周波数をできるだけ減らしてカバー溶接を薄く広くする必要があります。これにより、溶融池の存在時間が短縮され、溶融池の溶融時間の短縮が達成されます。ユ・ガオの地位を上げる目的。テスト溶接の結果と分析に基づいて、第2西-東ガスパイプラインのタイラインのSTTルート溶接+CRC全自動充填およびキャッピングプロセスパラメータが最終的に決定されました。表 3 の溶接パラメータに従って溶接します。溶接部を検査したところ、気孔、亀裂、融着の欠如などの欠陥がないことが判明しました。溶接面の形状は良好で、肉眼的金属組織も良好です。溶接部の機械的特性は、中国石油天然ガスパイプライン研究所の溶接技術センターによってテストされており、すべての指標が第二西東ガスパイプラインパイプラインのタイライン接続の建設要件を満たしています。大径厚肉（V溝）管へのSTTルート溶接＋CRC-P260自動溶接の適用成功は、自動溶接技術の高品質、高効率、低労働力の特性を十分に反映しています。
上記のパラメータは自動溶接テストに使用されました。テスト溶接中に、自動溶接では層間の融着の欠如、側壁の融着の欠如、密な気孔、頭上溶接部分の過剰な高さなどの欠陥が発生しやすいことが判明しました。
テスト溶接プロセス中、電流が210〜235A、電圧が21〜23V、ワイヤ送給速度が420^480in/min、溶接速度が12215in/mirの場合、溶接はほとんどないことがわかりました。 F1、F2、F3 の溶接部に。層間の融合、溝と密な細孔の融合はありません。分析の結果、F1、F2、F3、および 3 つの溶接部の溝幅は小さく、ガス保護は十分であるため、窒素ホールは生成されません。開先幅が狭いため、溶接ガンの振れが小さくなり、振れ周波数が高くなります。一定のワイヤ送給速度の条件下では、母材とろう材は完全に溶融しているため、混同する可能性は低くなります。頭上溶接部の溶接補強は大きくありません。電流が200〜250A、電圧が18〜22V、ワイヤ送給速度が400〜500in/min、溶接速度が12〜16in/minの場合、テスト溶接中に、垂直溶接位置が変化することがわかりました。 F4、F5、F6 は層間注入が見られ、溝は融合していませんが、まだ細孔はありません