При полностью автоматической сварке толстостенных трубопроводов большого диаметра (более 21 мм) часто используются U-образные или составные канавки.Поскольку обработка пазов 1-го типа и составных пазов трудоемка и трудоемка, эффективность сварки трубопроводов ограничена.Обработка V-образных пазов проста, экономит время и силы.Однако при автоматической сварке V-образных пазов толстостенных трубопроводов большого диаметра неправильный выбор параметров процесса соединения приведет к дефектам сварки.
Поскольку класс прочности стальных труб, используемых при строительстве трубопроводов, увеличился до уровня Х70 и Х80, а также увеличился диаметр труб и толщина стенок, с 2003 года технология автоматической сварки стала постепенно применяться при строительстве трубопроводов. Технология автоматической сварки трубопроводов имеет большое значение. потенциал в применении строительства толстостенных трубопроводов большого диаметра благодаря своим преимуществам, заключающимся в высокой эффективности сварки, низкой трудоемкости и меньшем влиянии на процесс сварки человеческого фактора.
Однако технология автоматической сварки трубопроводов в моей стране находится на стадии разработки, и некоторые проблемы при соединении, такие как несплавленные корни, несплавленные боковые стенки и сложные канавки, еще не решены полностью: откосы типа 1 часто используются для автоматической сварки трубопроводов. трубопроводы большого диаметра и толстостенные.Вспомогательные средства, такие как устройства для изготовления канавок для труб или композитов и машины для формирования канавок на концах труб, еще не развиты, поэтому очень важно изучить технологию автоматической сварки толстостенных труб большого диаметра.
Общая протяженность соединительной линии Чжунвэй-Цзинбянь Второго газопровода Запад-Восток составляет около 345 км.Компания Qing Construction Engineering Corporation, производящая стальные трубы класса прочности, представила полностью автоматический сварочный аппарат CRC, который использовался на трубе толщиной стенки 21,0 м на участке 1B соединительной линии.
Методы сварки, оборудование, материалы
В методе сварки используется корневая сварка STT + автоматический сварочный аппарат CRC-F260 для горячей сварки, заполнения и покрытия.Сварочное оборудование: сварочный аппарат Lincoln STT, сварочный автомат Lincoln DC-400, CRC-F260.Защитный газ: защитный газ для корневой сварки STT 100% C02, защитный газ для полностью автоматической сварки 80% Ar + 20%C02.
При автоматической сварке обычно применяют составные или профильные пазы, а на трубопроводах с небольшой толщиной стенок можно применять и профильные пазы.Их общей особенностью является то, что зазор в пазе небольшой.Толщина стенки трубопровода Второго газопровода Запад-Восток составляет 21,0 мм, а верхняя ширина Y-образной канавки составляет около 22 м.Эта ширина близка к пределу поворота сварочной горелки CRC-P260.Этот тип канавки представляет собой огромную проблему для автоматической сварки.Параметры сварочного процесса при автоматическом сварочном испытании были определены на основе опыта.
Вышеуказанные параметры были использованы для проведения испытаний на автоматическую сварку.В ходе пробной сварки установлено, что автоматические сварные швы склонны к таким дефектам, как непровар между слоями, непровар боковин, плотные поры, избыточная высота в верхней сварочной части.
В процессе тестовой сварки, когда ток составлял 210-235 А, напряжение 21-23 В, скорость подачи проволоки 420^480 дюймов/мин, а скорость сварки 1215 дюймов/мин, было обнаружено, что на поверхности почти не появляется слой. сварные швы F1, F2 и F3.Нет сращения между пространствами, нет сращения в канавках и плотных порах.Анализ показывает, что ширина разделки F1, F2, F3 и трех сварных швов невелика, а газовая защита достаточна, поэтому дыры от азота не образуются;небольшая ширина канавки делает раскачивание сварочной горелки небольшим, а частоту качания высокой.При условии определенной скорости подачи проволоки исходный материал и присадочный металл полностью сплавляются, поэтому вероятность путаницы невелика;усиление сварного шва в верхней сварочной части невелико.При силе тока 200–250 А, напряжении 18–22 В, скорости подачи проволоки 400–500 дюймов в минуту, скорости сварки 1216 дюймов в минуту, во время пробной сварки было обнаружено, что вертикальные положения сварки F4, F5 , а F6 имели межслоевое вливание и бороздки.Он не оплавлен, но пор еще нет, а в верхней сварочной части армирования не так много.Сварочный шов без межслойного проплавления и проплавления канавок возникает при сварочном токе менее 220А, напряжении 21В, скорости подачи проволоки менее 450 дюймов/мин, скорости сварки более 15 дюймов/мин и использовании сварочного пистолета. Частота качания составляет менее 90 раз в минуту для увеличения подачи проволоки.Скорость, ток и напряжение (отрегулируйте длину выдвижения сварочной проволоки), увеличьте амплитуду качания сварочной горелки, попробуйте выбрать более высокую частоту качания сварочной горелки и контролируйте скорость сварки вертикальной сварочной детали.После контроля F4, F5 и F6 непроваров между слоями не обнаружено.Паз не сращен.При токе 220-250А, напряжении 20-22В, скорости подачи проволоки 450500 дюймов/мин, скорости сварки 1416 дюймов/мин, сварной шов крышки не обнаруживается незаплавленным, но наблюдается избыточная высота крышки. сварной шов в верхнем положении превышает стандарт.Анализ показывает, что ширина защитного сварного шва составляет около 18^22 мм, что близко к максимальному диапазону поворота сварочной горелки CRC-P260.Широкий сварной шов, большая амплитуда качания сварочной горелки и высокая частота качания позволяют ванне расплава существовать в течение длительного времени, и при движении горелки она будет обнажена.Ванна оказывает перемешивающее действие, и наплавленный металл в верхнем положении сварки будет провисать под действием силы тяжести, электромагнитной силы и т. д., что приведет к тому, что усиление сварного шва в верхнем положении сварки будет превышать стандартное.
Чтобы обеспечить хороший эффект формирования покрытия, при сварке покрытия следует выбрать меньшую скорость сварки и максимально уменьшить частоту качания сварочного пистолета, чтобы сделать сварной шов покрытия тонким и широким, тем самым сокращая время существования расплавленной ванны и достигая снижения целью поднять позицию Юй Гао.На основании результатов испытаний и анализа окончательно определены параметры процесса корневой сварки STT + CRC полностью автоматического заполнения и укупорки соединительной линии Второго газопровода Запад-Восток.Сварку производят в соответствии с параметрами сварки, указанными в Таблице 3. Сварной шов проверен и не имеет дефектов, таких как поры, трещины и непровары.Поверхность сварного шва имеет хорошую форму, макроскопическая металлография хорошая.Механические свойства сварных швов прошли испытания в Центре технологий сварки Китайского научно-исследовательского института нефте- и газопроводов, и все показатели соответствуют строительным требованиям для связующего соединения Второго газопровода Запад-Восток.Успешное применение корневой сварки STT + автоматической сварки CRC-P260 на толстостенных (V-образных) трубах большого диаметра в полной мере отражает характеристики качественной, эффективной и малой трудоемкости технологии автоматической сварки.
Вышеуказанные параметры использовались для испытаний автоматической сварки.В ходе пробной сварки установлено, что автоматические сварные швы склонны к таким дефектам, как непровар между слоями, непровар боковых стенок, плотные поры, избыточная высота в верхней сварочной части.
Во время процесса тестовой сварки, когда ток составлял 210–235 А, напряжение 21–23 В, скорость подачи проволоки составляла 420^480 дюймов в минуту, а скорость сварки составляла 12215 дюймов в минуту, было обнаружено, что сварки почти не было. на сварных швах F1, F2 и F3.Нет сращения между слоями, нет сращения борозд и плотных пор.Анализ показывает, что ширина разделки F1, F2, F3 и трех сварных швов невелика, а газовая защита достаточна, поэтому дыры от азота не образуются;небольшая ширина канавки делает раскачивание сварочной горелки небольшим, а частоту качания высокой.При условии определенной скорости подачи проволоки исходный материал и присадочный металл полностью сплавляются, поэтому вероятность путаницы невелика;усиление сварного шва в верхней сварочной части невелико.Когда ток составляет 200–250 А, напряжение 18–22 В, скорость подачи проволоки 400–500 дюймов в минуту, а скорость сварки 12–16 дюймов в минуту, во время тестовой сварки было обнаружено, что вертикальное положение сварки в F4, F5 и F6 наблюдается межслойная инфузия, а бороздка не сращена, но пор еще нет.
Время публикации: 18 января 2024 г.