การเชื่อมท่อเหล็กผนังหนาเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่

การเชื่อมท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ ผนังหนา (มากกว่า 21 มม.) โดยอัตโนมัติ มักใช้ร่องรูปตัวยูหรือร่องผสมเนื่องจากการประมวลผลร่องประเภท 1 และร่องผสมนั้นใช้เวลานานและใช้แรงงานมาก ประสิทธิภาพในการเชื่อมท่อจึงถูกจำกัดการประมวลผลร่องรูปตัว V นั้นง่าย ช่วยประหยัดเวลาและความพยายามอย่างไรก็ตาม เมื่อทำการเชื่อมร่องรูปตัว V ของท่อที่มีผนังหนาขนาดใหญ่โดยอัตโนมัติ การเลือกพารามิเตอร์กระบวนการข้อต่อที่ไม่เหมาะสมจะนำไปสู่ข้อบกพร่องในการเชื่อม
เนื่องจากเกรดความแข็งแรงของท่อเหล็กที่ใช้ในการก่อสร้างท่อเพิ่มขึ้นเป็นระดับ X70 และ X80 และเส้นผ่านศูนย์กลางท่อและความหนาของผนังเพิ่มขึ้น เทคโนโลยีการเชื่อมอัตโนมัติจึงค่อยๆ เริ่มนำมาใช้ในการก่อสร้างท่อตั้งแต่ปี 2546 เทคโนโลยีการเชื่อมท่ออัตโนมัติมีข้อดีอย่างมาก มีศักยภาพในการใช้งานท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และมีผนังหนา เนื่องจากข้อดีคือมีประสิทธิภาพในการเชื่อมสูง ใช้แรงงานคนน้อย และกระบวนการเชื่อมได้รับผลกระทบจากปัจจัยมนุษย์น้อยกว่า
อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการเชื่อมท่ออัตโนมัติในประเทศของฉันอยู่ในขั้นตอนการพัฒนา และปัญหาบางอย่างในการเชื่อม เช่น รากที่ไม่ถูกหลอม ผนังด้านข้างที่ไม่ถูกหลอม และร่องที่ซับซ้อน ยังไม่ได้รับการแก้ไขอย่างสมบูรณ์: ความลาดชันประเภท 1 มักใช้สำหรับการเชื่อมอัตโนมัติของ ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่และหนาสิ่งอำนวยความสะดวกที่รองรับ เช่น ร่องท่อหรือคอมโพสิต และเครื่องสร้างร่องปลายท่อยังไม่สมบูรณ์ ดังนั้นจึงมีความสำคัญมากในการศึกษาเทคโนโลยีการเชื่อมอัตโนมัติสำหรับร่องรูปทรงท่อที่มีผนังหนาขนาดใหญ่
ความยาวรวมของเส้นเชื่อมต่อจงเว่ย-จิงเปี้ยนของท่อส่งก๊าซตะวันตก-ตะวันออกสายที่ 2 อยู่ที่ประมาณ 345 กม.บริษัท Qing Construction Engineering Corporation ซึ่งเป็นเกรดความแข็งแรงของท่อเหล็กได้เปิดตัวเครื่องเชื่อมอัตโนมัติเต็มรูปแบบ CRC ซึ่งใช้กับท่อที่มีความหนาผนัง 21.0 ม. ในส่วน 1B ของเส้นผูก
วิธีการเชื่อม อุปกรณ์ วัสดุ
วิธีการเชื่อมใช้การเชื่อมแบบราก STT + เครื่องเชื่อมอัตโนมัติ CRC-F260 สำหรับการเชื่อมแบบร้อน การบรรจุ และการหุ้มอุปกรณ์เชื่อม : เครื่องเชื่อม Lincoln STT, Lincoln DC-400, เครื่องเชื่อมอัตโนมัติ CRC-F260ก๊าซป้องกัน: ก๊าซป้องกันการเชื่อมราก STT 100% C02, ก๊าซป้องกันการเชื่อมอัตโนมัติเต็มรูปแบบ 80% Ar + 20% C02
ร่องคอมโพสิตหรือร่องโปรไฟล์มักใช้ในการเชื่อมอัตโนมัติ และร่องโปรไฟล์ยังสามารถใช้ในท่อที่มีความหนาของผนังน้อยได้ลักษณะทั่วไปคือช่องว่างในร่องมีขนาดเล็กความหนาของผนังท่อของท่อส่งก๊าซตะวันตก - ตะวันออกที่สองคือ 21.0 มม. และความกว้างด้านบนของร่องรูปตัว Y คือประมาณ 22 ม.ความกว้างนี้ใกล้กับขีดจำกัดการแกว่งของปืนเชื่อม CRC-P260ร่องประเภทนี้ถือเป็นความท้าทายอย่างมากสำหรับการเชื่อมแบบอัตโนมัติพารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมของการทดสอบการเชื่อมอัตโนมัติถูกกำหนดตามประสบการณ์
พารามิเตอร์ข้างต้นถูกใช้เพื่อทำการทดสอบการเชื่อมอัตโนมัติในระหว่างการทดสอบการเชื่อม พบว่าการเชื่อมอัตโนมัติมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อบกพร่อง เช่น ขาดการเชื่อมระหว่างชั้น ขาดการเชื่อมผนังด้านข้าง รูพรุนหนาแน่น และความสูงส่วนเกินในส่วนการเชื่อมเหนือศีรษะ
ในระหว่างกระบวนการทดสอบการเชื่อม เมื่อกระแสอยู่ที่ 210-235A แรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 21-23V ความเร็วในการป้อนลวดอยู่ที่ 420^480in/min และความเร็วในการเชื่อมอยู่ที่ 1215in/min พบว่าแทบไม่มีชั้นใดปรากฏบน การเชื่อม F1, F2 และ F3ไม่มีการหลอมรวมระหว่างช่องว่าง ไม่มีการหลอมรวมที่ร่อง และรูขุมขนที่หนาแน่นการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าความกว้างของร่องของ F1, F2, F3 และรอยเชื่อมทั้งสามมีขนาดเล็กและการป้องกันก๊าซเพียงพอ ดังนั้นจึงไม่มีการสร้างรูไนโตรเจนความกว้างของร่องเล็กทำให้ปืนเชื่อมสวิงเล็กและมีความถี่สวิงสูงภายใต้เงื่อนไขของความเร็วในการป้อนลวดที่แน่นอน วัสดุแม่และโลหะตัวเติมจะถูกหลอมรวมเข้าด้วยกัน ดังนั้นความน่าจะเป็นที่จะเกิดความสับสนจึงมีน้อยการเสริมแรงเชื่อมในส่วนการเชื่อมเหนือศีรษะมีขนาดไม่ใหญ่นักเมื่อกระแสอยู่ที่ 200-250A แรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 18-22V ความเร็วในการป้อนลวดคือ 400500in/min และความเร็วในการเชื่อมคือ 1216in/min ในระหว่างการทดสอบการเชื่อมพบว่าตำแหน่งการเชื่อมแนวตั้งของ F4, F5 และ F6 มีการซึมซาบและร่องระหว่างชั้นมันไม่ได้หลอมละลาย แต่ยังไม่มีรูพรุนและไม่มีการเสริมแรงในส่วนการเชื่อมเหนือศีรษะมากนักตะเข็บเชื่อมที่ไม่มีฟิวชั่นระหว่างชั้นและร่องฟิวชั่นเกิดขึ้นเมื่อกระแสเชื่อมน้อยกว่า 220A แรงดันไฟฟ้าคือ 21V ความเร็วป้อนลวดน้อยกว่า 450 นิ้ว/นาที ความเร็วในการเชื่อมมากกว่า 15 นิ้ว/นาที และปืนเชื่อม ความถี่สวิงน้อยกว่า 90 ครั้ง/มิโนเพื่อเพิ่มการป้อนลวดความเร็ว กระแส และแรงดันไฟฟ้า (ปรับความยาวส่วนขยายของลวดเชื่อม) เพิ่มแอมพลิจูดการสวิงของปืนเชื่อม ลองเลือกความถี่สวิงของปืนเชื่อมที่เร็วขึ้น และควบคุมความเร็วการเชื่อมของชิ้นส่วนเชื่อมแนวตั้งหลังจากการตรวจสอบ F4, F5 และ F6 ไม่พบการขาดการหลอมรวมระหว่างชั้นต่างๆร่องไม่ได้หลอมรวมเมื่อกระแสอยู่ที่ 220-250A แรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 20-22V ความเร็วในการป้อนลวดคือ 450500in/min และความเร็วในการเชื่อมคือ 1416in/min ไม่พบรอยเชื่อมของฝาครอบที่ไม่ได้ถูกฟิวส์ แต่ความสูงส่วนเกินของฝาครอบ เชื่อมในตำแหน่งการเชื่อมเหนือศีรษะเกินมาตรฐานการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าความกว้างของการเชื่อมฝาครอบอยู่ที่ประมาณ 18^22 มม. ซึ่งใกล้เคียงกับช่วงสวิงสูงสุดของปืนเชื่อม CRC-P260รอยเชื่อมที่กว้าง แอมพลิจูดการสวิงขนาดใหญ่ของปืนเชื่อม และความถี่การสวิงที่รวดเร็ว ทำให้สระหลอมเหลวมีอยู่เป็นเวลานาน และสระหลอมเหลวจะถูกเปิดเผยเมื่อปืนเคลื่อนที่สระน้ำมีผลกระทบจากการกวน และโลหะที่สะสมอยู่ในตำแหน่งการเชื่อมเหนือศีรษะจะลดลงภายใต้การกระทำของแรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ ซึ่งจะนำไปสู่การเสริมแรงการเชื่อมในตำแหน่งการเชื่อมเหนือศีรษะเกินมาตรฐาน
เพื่อให้ได้ผลการขึ้นรูปฝาครอบที่ดี การเชื่อมฝาครอบควรเลือกความเร็วในการเชื่อมที่น้อยลง และลดความถี่การสวิงของปืนเชื่อมให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อทำให้การเชื่อมฝาครอบบางและกว้าง ซึ่งจะช่วยลดเวลาการดำรงอยู่ของพูลหลอมเหลวและบรรลุการลด The จุดประสงค์ในการยกระดับตำแหน่งของหยูเกาจากผลการทดสอบและการวิเคราะห์การเชื่อม การเชื่อมรูต STT + CRC พารามิเตอร์กระบวนการบรรจุและปิดฝาอัตโนมัติเต็มรูปแบบของเส้นผูกของท่อส่งก๊าซตะวันตก-ตะวันออกที่สอง ในที่สุดก็ถูกกำหนดเชื่อมตามพารามิเตอร์การเชื่อมในตารางที่ 3 รอยเชื่อมได้รับการตรวจสอบแล้วพบว่าไม่มีข้อบกพร่อง เช่น รูพรุน รอยแตกร้าว และการขาดฟิวชันพื้นผิวของการเชื่อมอยู่ในสภาพดี และโลหะวิทยาระดับมหภาคก็ดีสมบัติทางกลของรอยเชื่อมได้รับการทดสอบโดยศูนย์เทคโนโลยีการเชื่อมของสถาบันวิจัยท่อส่งก๊าซปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติของจีน และตัวชี้วัดทั้งหมดเป็นไปตามข้อกำหนดการก่อสร้างสำหรับการเชื่อมต่อสายผูกของท่อส่งก๊าซธรรมชาติตะวันตก-ตะวันออกแห่งที่ 2การประยุกต์ใช้การเชื่อมรูต STT + การเชื่อมอัตโนมัติ CRC-P260 ที่ประสบความสำเร็จกับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ผนังหนา (ร่อง V) สะท้อนให้เห็นถึงคุณลักษณะของเทคโนโลยีการเชื่อมอัตโนมัติคุณภาพสูง มีประสิทธิภาพ และความเข้มแรงงานต่ำอย่างเต็มที่
พารามิเตอร์ข้างต้นใช้สำหรับการทดสอบการเชื่อมอัตโนมัติในระหว่างการทดสอบการเชื่อม พบว่าการเชื่อมอัตโนมัติมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อบกพร่อง เช่น ขาดการเชื่อมระหว่างชั้น ขาดการเชื่อมผนังด้านข้าง รูพรุนหนาแน่น และความสูงส่วนเกินในส่วนการเชื่อมเหนือศีรษะ
ในระหว่างกระบวนการทดสอบการเชื่อม เมื่อกระแสอยู่ที่ 210~235A แรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 21~23V ความเร็วในการป้อนลวดอยู่ที่ 420^480in/min และความเร็วในการเชื่อมอยู่ที่ 12215in/mir พบว่าแทบไม่มีการเชื่อมเลย บนรอยเชื่อม F1, F2 และ F3ไม่มีการหลอมรวมระหว่างชั้น ไม่มีการหลอมรวมของร่องและรูขุมขนที่หนาแน่นการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าความกว้างของร่องของ F1, F2, F3 และรอยเชื่อมทั้งสามมีขนาดเล็กและการป้องกันก๊าซเพียงพอ ดังนั้นจึงไม่มีการสร้างรูไนโตรเจนความกว้างของร่องเล็กทำให้ปืนเชื่อมสวิงเล็กและมีความถี่สวิงสูงภายใต้เงื่อนไขของความเร็วในการป้อนลวดที่แน่นอน วัสดุแม่และโลหะตัวเติมจะถูกหลอมรวมเข้าด้วยกัน ดังนั้นความน่าจะเป็นที่จะเกิดความสับสนจึงมีน้อยการเสริมแรงเชื่อมในส่วนการเชื่อมเหนือศีรษะมีขนาดไม่ใหญ่เมื่อกระแสอยู่ที่ 200-250A แรงดันไฟฟ้าคือ 18-22V ความเร็วในการป้อนลวดคือ 400-500in/min และความเร็วในการเชื่อมคือ 12~16in/min ในระหว่างการทดสอบการเชื่อม พบว่าตำแหน่งการเชื่อมแนวตั้ง ของ F4, F5 และ F6 พบว่ามี infusion แทรกอยู่ และร่องยังไม่หลอมรวมแต่ก็ยังไม่มีรูขุมขน