自動焊技術在厚壁鉻鉬鋼管道P22施工中的應用研究

黃植剛

摘要：本文基于筆者多年相關工作經驗，以管道施工中厚壁鉻鉬鋼管道P22自動焊技術應用要點為研究對象，系統歸納這一實用技術的操作要點，為行業發展提供建設性意見。

關鍵詞：自動焊;厚壁鉻鉬鋼;管道;應用

1引言

隨著社會的進步與時代的發展，以金屬材料與不同材料鏈接為代表的特殊焊材及其焊接工藝的發展開始大力發展。在管道焊接領域新舊管道的連頭施工，不同材質不同膨脹系數的變徑式焊接成為工程技術人員普遍面臨的問題。而現場小空間、偏角度的焊接環境給本已捉襟見肘的焊接工藝帶來工序上的影響，極大危及工程可延續性甚至誘發后續的安全生產事故。所以運用體積小可操作性強的自動焊技術成為行業的首選。本文基于筆者多年相關工作經驗，以管道施工中厚壁鉻鉬鋼管道P22自動焊技術應用要點為研究對象，系統歸納這一實用技術的操作要點，為行業發展提供建設性意見。

2自動焊技術概述

自動焊技術及為依靠焊接臺架配合固定多變焊接機械（焊接機器人）。通過滾軸帶動焊件進行一定速度的固定式旋轉。確保焊接過程中的位置一致性和速度均衡性，從而保證焊接質量無誤。該種方式特別適合管道焊接，通過焊縫確定在將管段進行滾動臺放制。然后通過數控電腦進行電流、電弧電壓、焊槍擺動幅度、擺動頻率等相關工藝參數的預先設置并全過程進行監控，確保焊接過程中能及時進行手動切換式調節和急停，保證材料可控性。該種及時及其相關工作臺架能在管道預制焊接和部分零部件修復上得到較好使用體驗。同時能全面實現化極氣體保護焊、埋弧焊。同時在焊機選擇上可以進行DIY式更換（通常采用懸臂式自動焊機）全面提高設備操作靈活性。筆者所在單位選用美國米勒DW-852型配套設備最大輸出電流可達600A。能全面適用于氣體保護焊和細絲埋弧焊。

在使用方面，根據相關說明書與操作經驗。在此確立，氣體保護焊焊絲直徑以φ1.2mm為宜，埋弧焊焊絲直徑以φ2.4mm、φ1.6mm為宜，最大直徑不超過φ4.0mm。管徑范圍：φ133～650mm，壁厚范圍：δ5～75mm。根據臺架使用經驗，在此總結通用性設備優點如下：（1）高效生產，真實生產環境下需要運用較大的瞬間電流進行電弧發散以至于達到預定穿透力，致使焊縫熔深達標。運用埋弧焊進行對比，相關的熱量集中相比傳統電弧焊高處5-10倍。（2）高效焊接質量且過程穩定。根據不同焊接規范能在保持穩定性的前提下運用不同規格焊劑進行防氧化侵害保護。而動態的精度變化能充分保障熔池金屬與渣反應充分，在外觀美觀的同時保持穩定性。（3）節能減排。運用自動焊能動態調整電弧度量，保持熱量損失最小的前提下電弧在焊劑層下均勻燃燒，物料和電弧上達到最小。且沒有焊絲金屬的飛濺損失。

3焊接材料選用及焊接工藝評定

超高壓蒸汽管道采用A335-P22無縫鋼管，設計溫度538℃，運行溫度520℃，設計壓力12.8 MPa，運行壓力11 MPa。它總共有3300個焊縫。厚壁管道材料主要為A335P22。管道規格：21.3 *4.78～610 *73.025。由于管壁較厚，焊接工作量較大，傳統的氬電接頭焊接作業方法耗時長，勞動強度高，生產效率低。為了提高焊接生產效率，公司決定采用氬弧焊底部，埋弧焊自動填焊蓋，以提高焊接生產效率，更好地保證焊接質量。

1）焊接材料采用國產埋弧焊絲和焊劑，焊絲直徑2.4mm。匹配P22的焊絲號為CHW-S8，相當于AWS A5.23 EB3。通量為SJ603，粒度為10-60目。

2）根據JB4708《鋼制壓力容器焊接工藝評定》，進行焊接工藝評定試驗。拉伸、彎曲、沖擊等性能指標均符合規范要求。

4自動焊技術在厚壁鉻鉬鋼管道P22施工

4.1焊接準備

運營商的自動焊接就焊接證書規定的工資“鍋爐、壓力容器和壓力管道焊工考試與管理規則”（2011年2月1日之后，交換證書或取證實施次數的要求z6002 - 2010的“特定設備焊接運營商評估規則”），并嚴格禁止操作沒有相應的自動焊接資格。從事焊接作業的工人。自動氬弧焊操作員焊工證為GTAW-1G-05/07/09;自動埋弧焊操作員焊工證書為SAW-1G（K） -07/09;焊工應至少配備以下工具：鋼絲刷、銼刀、鋼絲筒和砂輪機。

4.2坡口加工

槽形加工，如管材車床、磁力切割機等。管材切割和坡口加工一次完成。坡口加工質量好，機床利用率高，切削效率高。管道管壁厚度小于30mm時采用v形坡口形式。槽角為60 +5，管壁厚度大于30mm。槽形為雙v形。槽角為=65 +5 =10 ～15。坡口應100%上色檢查，合格的坡口應無裂紋。

4.3清理組對、定位焊、預熱

配對前用角磨機、棒磨機、鋼銼對槽面及邊緣區域的銹蝕、油污進行清理，直至露出金屬光澤;組對內壁應光滑，組對錯邊不應超過壁厚的10%，不應超過1mm。

定位焊接與正規焊接工藝相同。定位焊縫長度10- 15mm，厚度2- 4mm，不超過壁厚的2/3。定位焊縫沿圓周均勻分布，兩端過渡平穩。根據實際管徑和管壁厚度確定焊接點的位置。采用橋式定位焊縫時，在焊接形式焊縫時，定位焊縫點打磨干凈。

鉻鉬鋼焊接前應預熱至預熱溫度，焊縫應采用電加熱預熱。預熱溫度由溫度控制柜控制，焊縫處采用電子點溫度計測量。P22預熱溫度為200 ～ 300c，達到預熱溫度后15分鐘開始焊接。

5結語

通過多種情況下的現場試驗與運用可知。運用埋弧自動焊技術進行厚壁鉻鉬鋼的不同形式加工綜合一次合格率可達99%，在提高工效的同時極大縮小了工程返修率，在焊接質量和后續工作上徹底解決了維修問題。通過現場測算，正常工況下，每臺自動焊的焊接工效為180寸/天，最高可達到240寸/天。1臺自動焊機相當于5-6個焊工，隨著壁厚的增大，工效越明顯。

參考文獻

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