厚壁管道窄間隙氬弧自動焊與埋弧自動焊結合的焊接方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種厚壁管道窄間隙氣弧自動焊與埋弧自動焊結合的焊接方法。
【背景技術】
[0002] 目前火電和核電管道配管項目過程中，存在大量的厚壁管道的焊接，傳統焊接方 法采用手工氣弧焊+手工電焊條焊接打底，打底厚度10-30mm。打底焊接后的焊口通過脫氨、 并預熱到要求溫度、通過埋弧自動焊的方法進行填充焊接直至蓋面。打底焊接采用傳統的 手工方法進行。手工焊接具有一定的靈活性，但另一方面焊接效率比較低、焊工工作強度很 大，對焊工的技術要求很高，焊口質量對焊工的依賴性也很大，造成焊口合格率的不穩定。 且傳統埋弧自動焊由于焊接電流大，熱輸入及線能量大，使得焊接過程中層間溫度維持在 較高的范圍內，導致焊縫和熱影響區晶粒粗大，影響焊接接頭的質量。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于克服上述不足，提供一種焊接質量較高，焊接效率較高的厚壁 管道窄間隙氣弧自動焊與埋弧自動焊結合的焊接方法。
[0004] 本發明的目的是運樣實現的： 一種厚壁管道窄間隙氣弧自動焊與埋弧自動焊結合的焊接方法，其特征在于采用窄間 隙氣弧自動焊對左右布置的待焊接的第一管道和第二管道進行焊接，所述第一管道的右端 面W及第二管道的的左端面具有相同的待焊剖面，待焊剖面從外至內依次包括第一斜段、 第一圓弧段、第二斜段、第二圓弧段、橫段W及豎段，所述第一斜段的外端至豎段的橫向距 離為36mm，所述第一斜段與豎段的之間的夾角為6°，所述第一圓弧段的半徑為5mm，所述第 二斜段與豎段的之間的夾角為2°，所述第二圓弧段的半徑為3.5mm; 一種厚壁管道窄間隙氣弧自動焊與埋弧自動焊結合的焊接方法，包括W下步驟： 步驟一、將第一管道和第二管道待焊接的端面靠近，使得第一管道的豎段和第二管道 的豎段貼合； 步驟二、在第一管道或者第二管道上安裝窄間隙氣弧自動焊焊機，對第一管道的豎段 和第二管道之間的環縫進行全位置焊接直至第一管道和第二管道的第二斜段外端形成弧 面的內焊縫； 步驟Ξ、在內焊縫外的第一管道和第二管道之間的環縫進行埋弧自動焊直至第一管道 和第二管道的第一斜段外端形成弧面的外焊縫. 窄間隙氣弧自動焊為全位置焊接，實現雙焊絲正負360度焊接循環方式， 在全位置焊接過程中，根據不同位置的焊接特點，將整圈粗略的劃分為四個區域，分別 為平焊位、下坡焊位、仰焊位和上坡焊位； 在平焊位時:基值電流160A，峰值電流260A，焊接速度85mm/min，送絲速度90mm/min，電 弧電壓9.2V; 在下坡焊位時:基值電流140A，峰值電流260A，焊接速度80mm/min，送絲速度80mm/min， 電弧電壓9V; 在仰焊位時:基值電流140A，峰值電流240A，焊接速度85mm/min，送絲速度80mm/min，電 弧電壓8.6V; 在上坡焊位時:基值電流140A，峰值電流260A，焊接速度85mm/min，送絲速度85mm/min， 電弧電壓9 V。
[0005] 與現有技術相比，本發明的有益效果是： 本發明采用窄間隙氣弧自動焊打底+埋弧自動焊填充、蓋面:解決了手工焊打底現狀， 實現打底焊接自動化。并結合傳統埋弧自動焊進一步提高焊接效率。適應于工廠化管道預 制和高焊接質量要求的焊件。因此，本發明厚壁管道窄間隙氣弧自動焊與埋弧自動焊結合 的焊接方法具有降低焊接線能量，有效減小焊縫及熱影響區晶粒尺寸，提高焊接質量和焊 接一次合格率，并降低焊工勞動強度的優點。
【附圖說明】
[0006] 圖1為本發明的結構示意圖。
[0007] 圖2為窄間隙氣弧自動焊的各個配件的連接圖。
[0008] 圖3為全位置焊接的分區示意圖。
[0009] 圖4為窄間隙氣弧自動焊時的焊槍位置、焊接時間與電弧電流的關系圖。
[0010] 其中： 第一管道1、第二管道2、內焊縫3、外焊縫4。
【具體實施方式】
[0011] 參見圖1，本發明設及的一種厚壁管道窄間隙氣弧自動焊與埋弧自動焊結合的焊 接方法，先后采用窄間隙氣弧自動焊W及埋弧自動焊對左右布置的待焊接的第一管道1和 第二管道2進行焊接，所述第一管道1的右端面W及第二管道2的的左端面具有相同的待焊 剖面，待焊剖面從外至內依次包括第一斜段、第一圓弧段、第二斜段、第二圓弧段、橫段W及 豎段，所述第一斜段的外端至豎段的橫向距離為36mm，所述第一斜段與豎段的之間的夾角 為6°，所述第一圓弧段的半徑為5mm，所述第二斜段與豎段的之間的夾角為2°，所述第二圓 弧段的半徑為3.5mm。
[0012] -種厚壁管道窄間隙氣弧自動焊與埋弧自動焊結合的焊接方法，包括W下步驟： 步驟一、將第一管道1和第二管道2待焊接的端面靠近，使得第一管道1的豎段和第二管 道2的豎段貼合； 步驟二、在第一管道1或者第二管道2上安裝窄間隙氣弧自動焊焊機，連接焊接時的各 個配件(如圖2所示的氣瓶、焊接電源、熱絲電源、水箱、控制器、操作盒、焊機機頭等，圖2中 的工件即第一管道1和第二管道2)，對第一管道1的豎段和第二管道2之間的環縫進行全位 置焊接直至第一管道1和第二管道2的第二斜段外端形成弧面的內焊縫3。
[0013] 步驟Ξ、在內焊縫3外的第一管道1和第二管道2之間的環縫進行埋弧自動焊直至 第一管道1和第二管道2的第一斜段外端形成弧面的外焊縫4。
[0014] 窄間隙氣弧自動焊為全位置焊接，采用弧壓傳感技術控制弧長在上下及兩側一 致，實現自動調節電極位置，從而達到有效控制焊接成形。實現雙焊絲正負360度焊接循環 方式，減少焊接接頭。較傳統的正負180度焊接方式效率提高一倍。焊接時采用電弧電流峰 值/基值法，通過峰值電流焊接坡口兩側壁，及兩端停止時取峰值電流，使母材充分烙透;而 在電極搖動過程中采用基值電流，從而達到控制焊接熱輸入的目的。由于自動焊較手工焊 適應性相對較差，對工藝參數的穩定和電弧空間位置的控制要求非常高。且上一道焊縫成 形外觀質量對后道焊縫成形影響很大，工藝參數的穩定精度和電弧的準確直接影響到層間 及側壁之間的烙合質量。
[0015] 考慮到全位置焊接，在不同焊接位置的工藝差異性，對整個圓周區域分段控制，采 用4點或16點輸入線性修正技術。在全位置焊接過程中，根據不同位置的焊接特點，參見圖 3,將整圈粗略的劃分為四個區域，分別為平焊位、下坡焊位、仰焊位和上坡焊位。伴隨著焊 接位置的變化，峰值/基值電流、送絲速度、電弧電壓、機頭行走速度(焊接速度)等焊接參數 在圓周不同位置需進行不同設置。
[0016] 在平焊位時：基值電流160A，峰值電流260A，焊接速度85mm/min，送絲速度90mm/ min,電弧電壓9.2V; 在下坡焊位時:基值電流140A，峰值電流260A，焊接速度80mm/min，送絲速度80mm/min， 電弧電壓9V; 在仰焊位時:基值電流140A，峰值電流240A，焊接速度85mm/min，送絲速度80mm/min，電 弧電壓8.6V; 在上坡焊位時:基值電流140A，峰值電流260A，焊接速度85mm/min，送絲速度85mm/min， 電弧電壓9 V。
[0017] 上述的各項焊接參數均為線性變化。_
[0018] 在全位置焊接過程中，烙池主要受到電弧力、表面張力及重量作用。在平焊位和上 坡焊由于焊接成型好，可W適當增加焊接規范。下坡焊焊位置在電弧熱的作用下，烙池具有 下趟趨勢，造成實際焊接厚度增大，未焊透缺陷幾率增大。通過降低焊接速度，降低電弧電 壓，增加峰值電流可W有效增加焊縫烙深。在仰焊位置，特別是6點鐘位置的焊縫受重力作 用，焊縫塌陷傾向最大。通過降低電弧電壓，增大焊接速度，有效抑制焊縫塌陷現象。
[0019] 焊接前通過對整個焊接過程參數的設定，根據焊接特性焊接參數在全位置實現自 動調節，從而保證焊接成型質量。
[0020] 參見圖4,可W看出焊槍位置的運動軌跡，W及相應時間的電弧電流。
【主權項】
1. 一種厚壁管道窄間隙氬弧自動焊與埋弧自動焊結合的焊接方法，其特征在于采用窄 間隙氬弧自動焊對左右布置的待焊接的第一管道和第二管道進行焊接，所述第一管道的右 端面以及第二管道的的左端面具有相同的待焊剖面，待焊剖面從外至內依次包括第一斜 段、第一圓弧段、第二斜段、第二圓弧段、橫段以及豎段，所述第一斜段的外端至豎段的橫向 距離為36mm，所述第一斜段與豎段的之間的夾角為6°，所述第一圓弧段的半徑為5mm，所述 第二斜段與豎段的之間的夾角為2°，所述第二圓弧段的半徑為3.5mm; 一種厚壁管道窄間隙氬弧自動焊與埋弧自動焊結合的焊接方法，包括以下步驟： 步驟一、將第一管道和第二管道待焊接的端面靠近，使得第一管道的豎段和第二管道 的豎段貼合； 步驟二、在第一管道或者第二管道上安裝窄間隙氬弧自動焊焊機，對第一管道的豎段 和第二管道之間的環縫進行全位置焊接直至第一管道和第二管道的第二斜段外端形成弧 面的內焊縫； 步驟三、在內焊縫外的第一管道和第二管道之間的環縫進行埋弧自動焊直至第一管道 和第二管道的第一斜段外端形成弧面的外焊縫； 窄間隙氬弧自動焊為全位置焊接，實現雙焊絲正負360度焊接循環方式， 在全位置焊接過程中，根據不同位置的焊接特點，將整圈粗略的劃分為四個區域，分別 為平焊位、下坡焊位、仰焊位和上坡焊位； 在平焊位時:基值電流160A，峰值電流260A，焊接速度85mm/min，送絲速度90mm/min，電 弧電壓9.2V; 在下坡焊位時:基值電流140A，峰值電流260A，焊接速度8〇111111/111；[11，送絲速度8〇111111/111；[11， 電弧電壓9V; 在仰焊位時:基值電流140A，峰值電流240A，焊接速度85mm/min，送絲速度80mm/min，電 弧電壓8.6V; 在上坡焊位時:基值電流140A，峰值電流260A，焊接速度851111]1/1]1；[11，送絲速度851111]1/1]1；[11， 電弧電壓9 V。
【專利摘要】本發明涉及的一種厚壁管道窄間隙氬弧自動焊與埋弧自動焊結合的焊接方法，包括以下步驟：步驟一、將第一管道和第二管道待焊接的端面靠近，使得第一管道的豎段和第二管道的豎段貼合；步驟二、對第一管道的豎段和第二管道之間的環縫進行全位置焊接直至第一管道和第二管道的第二斜段外端形成弧面的內焊縫；步驟三、在內焊縫外的第一管道和第二管道之間的環縫進行埋弧自動焊直至第一管道和第二管道的第一斜段外端形成弧面的外焊縫；窄間隙氬弧自動焊為全位置焊接，實現雙焊絲正負360度焊接循環方式。本發明具有降低焊接線能量，有效減小焊縫及熱影響區晶粒尺寸，提高焊接質量和焊接一次合格率，并降低焊工勞動強度的優點。
【IPC分類】B23K9/18, B23K9/16
【公開號】CN105522259
【申請號】CN201610075518
【發明人】經國來, 陳昕臨, 江文林, 楊文佳, 孔亮
【申請人】江蘇電力裝備有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年2月3日