1、西氣東輸二線工程X80管線鋼焊接工藝研究 RMD根焊 + 自保護藥芯焊絲半自動焊收藏此信息 打印該信息 添加：用戶投稿 來源：未知大慶油田建設集團培訓中心 (黑龍江163712) 袁吉偉 李國慶 劉增峰 都宏海2008年4月，西氣東輸二線工程正式啟動。西氣東輸二線管道是我國管道建設史上管道口徑最大、壓力等級最高和輸氣能力最強的一條主要管道，標志著我國能源建設又增加了一個新的里程碑。工程所用管道材質為X80鋼，是一種新型低合金高強鋼，美國ITW焊接集團管道組結合美國惟一的X80長輸管線(CHEYNNE管線)工藝開發和實踐經驗，針對高強鋼和特種材料的焊接研制了PipePro450RFC焊接系統。目

2、前，西氣東輸二線的打底焊多采用此焊接系統中的RMD打底焊接，填充蓋面采用自保護藥芯焊絲半自動焊。一、焊接性分析X80管線鋼是控軋控冷的微合金鋼，具有高強度和良好的抗延性斷裂能力，是輸氣管道中的高鋼級管材，其化學成分見表1。X80鋼采用了微合金化(加入微量Nb、V、Ti)和控制軋制等新技術，達到了細化晶粒和沉淀強化相結合的效果。同時從冶煉工藝上采取了降C、降S，改變夾雜物形態及提高鋼的純凈度等措施，使鋼材具有均勻的細晶粒等軸鐵素體基體。從而具有高強度、高韌性和良好的焊接性，以及淬硬傾向小和裂紋敏感性低等特點。焊接中的主要問題就是焊縫區合金元素的保護和熱影響區的脆化問題。表1 X80管線鋼的化學成

3、分(質量分數) %鋼號CSiMnNbVTiSPNO2070.0250.241.560.0390.0190.00060.0020.00620.004355020.0310.281.260.0490.0350.0140.00060.00090.00200.0009 二、焊前準備1. 焊接方法和焊接材料選擇焊接過程中，基于對焊縫區合金成分的保護，根焊時采用的是郝伯特公司的METALLOY 80N1金屬粉芯焊絲打底，來保證焊縫區的合金成分和強度。焊接方法采用最新的RMD焊接工藝，減小熱影響區的范圍。填充和蓋面采用自保護藥芯焊絲半自動焊，焊絲使用HO-BART的E81T8-Ni2J自保護藥芯焊

4、絲。2. 坡口和接頭形式管材直徑為1219mm，壁厚18.4mm。焊接位置為水平固定5G位管道向下立焊。復合坡口形式如圖1所示。3. 主要焊接參數X80鋼主要焊接參數見表2。三、焊接過程焊接前將坡口面及坡口兩側20mm范圍內用鋼刷打磨出金屬光澤。1. 預熱及層間溫度焊前清理完畢后，利用火焰將工件預熱到100 110后，再進行施焊。焊接時，層間溫度60。2. 焊接焊層焊接電流 / A電弧電壓 / V干伸長 / mm保護氣體氣體流量 / L·mm-1極性焊絲直徑 / mm根焊160 18014 1710 1580%Ar + 20%CO225直流反接1.2熱焊180 20018 2015

5、25直流正接2.0填充200 27018 2215 25直流正接2.0蓋面200 27018 2215 25直流正接2.0 (1)根焊 引弧時，焊絲干伸長控制在10mm左右，與工件間應保持一定的距離。在坡口的一側，采用撞擊引弧，防止產生氣孔。平位焊接時焊槍與焊接方向的夾角約為70° 80°，立位焊接時焊槍與焊接方向的夾角約為85° 90°，仰位焊接時焊槍與焊接方向的夾角約為80° 90°。接頭時，將待焊接頭處用磨光機打磨成斜面，在斜面頂部10mm處引弧。引燃電弧后，將電弧移至斜面底部進行接頭。焊接結束前，在弧坑已填滿、電弧已

6、熄滅的情況下，使焊槍在弧坑處停留幾秒鐘后移開，保證熔池凝固時得到可靠的保護。(2)熱焊、填充焊 根焊結束后的第一道填充稱為熱焊，根焊與熱焊的間隔時間不超過10min。 引弧。引弧點在管上方12點位置。起弧點與根焊接頭錯開10 20mm，以避免焊道重疊產生缺陷。接頭時，在收弧弧坑焊接方向反方向5 10mm引燃電弧，如圖2所示。 運弧。引弧后做鋸齒形擺動。焊槍角度為70° 80°，焊絲位于熔池的前沿朝焊接方向移動。焊絲擺動至坡口兩側時稍做停留，保證坡口兩側熔合良好。立焊時焊速要快，防止焊速過慢造成鐵液下淌。當焊接到仰臉位5 6點位時，焊槍角度為100° l10

7、6;，如圖3所示。此時采用U形挑弧擺動焊接法，如圖4所示。仰焊時在保證電弧穩定燃燒的同時，可適當增加焊絲的干伸長，以降低焊接電流強度，利于控制熔池溫度及形狀。最后一遍填充焊時不能過高，以填充厚度低于母材表面1.0mm為宜?？筛鶕驴谇闆r適當擺動，但不能破壞坡口邊緣，以保證蓋面焊縫成形美觀。焊縫兩側立焊位置熔敷金屬因重力作用下流造成兩側焊縫焊層較薄，隨著填充層數的增加會越加明顯。因此，在進行蓋面層的焊接前，可在兩側3點和9點立焊位置進行補焊即立填焊，使填充焊道距母材表面不低于0.5mm，以保證蓋面焊時立縫成形飽滿。每層填充焊后必須用角向磨光機和電動鋼絲刷將焊縫表面的熔渣、飛濺及表面缺陷清理干凈，

8、將焊道打磨成兩邊稍高、中心略低的U形，可有效防止夾渣等缺陷的產生，如圖5所示。收弧。焊接過程中收弧時松開焊槍開關熄滅電弧，后半周與前半周扣頭收弧時將弧坑添滿再熄弧。(3)蓋面焊 引弧、運弧和收弧過程同熱焊、填充焊。蓋面焊時焊絲擺動以滿足焊縫外觀成形的目的，即做鋸齒形擺動電弧，以使坡口兩側母材充分熔化，焊縫寬度以坡口每側熔化1.5 2mm為宜。注意母材兩側停留時間，減少焊縫表面咬邊缺陷，保證焊縫順直。四、焊后清理及外觀檢驗1. 焊后清理利用鋼絲輪和角向磨光機清理焊道表面的熔渣、粉塵及飛濺。打磨時不得傷及母材，不得破壞焊道原始表面。2. 焊接檢驗(1) 焊縫外觀成形均勻一致，焊縫及其附近表面不得有裂紋、未熔合、氣孔、夾渣、飛濺、焊瘤和末焊透等缺陷。(2) 焊縫表面不應低于母材表面，焊縫余高1.6mm，局部不得> 4mm。(3) 焊后錯邊量1.6 mm。(4) 焊縫寬度比外表面坡口寬度每側增加0.5 2.