X80管線鋼激光-MAG復合橫焊打底焊工藝*

苗春雨, 焦向東,, 朱加雷, 李京洋, 王凱

(1.北京石油化工學院，北京 102617；2.北京化工大學，北京 100029；3.燕山石化高科技術有限責任公司，北京 100000)

0 前言

激光電弧復合焊是新型高能束焊接方法之一，集合了激光焊與電弧焊兩種熱源的優勢，彌補了激光焊能量利用率低、工藝適應性差的缺點[1]，在減小熱輸入、增加熔深、減小焊接缺陷、節約能源等方面表現出了極大優勢[2-3]。與傳統電弧焊相比，激光電弧復合橫焊可實現較大板厚的單面焊雙面成形，不僅可以綜合激光焊和電弧焊兩者的優點，還可彌補橫焊過程中熔池金屬下淌，焊接工序復雜，焊接缺陷多等缺點，有利于增加熔深，提高橫焊焊接接頭尺寸均勻性、微觀組織均勻性，可以大大提高橫焊接頭質量與性能[4-5]。激光電弧復合橫焊也具有廣泛的應用領域，在輸油管線、船舶和壓力容器等大型厚壁件常常使用橫焊的連接形式[6-9]，將激光-電弧復合橫焊應用到厚壁件中，在提高焊接速度、焊接質量，減少焊接變形，抑制橫焊側壁未熔合和未焊透等焊接缺陷方面將表現出極大優勢[10-12]。

1 試驗部分

1.1 試驗設備及材料

采用IPG公司生產的型號IPG YLS-4000的光纖激光器進行試驗，焊機使用唐山松下產業機器有限公司生產的多功能MIG/MAG焊機，型號為YD-500GL5，試驗設備和激光-MAG復合橫焊原理如圖1所示。

圖1 激光-MAG復合橫焊試驗系統

選用西氣東輸工程專用的X80管線鋼為試驗材料，試件尺寸為400 mm×70 mm×10 mm，坡口角度為上坡口30°，下坡口20°，鈍邊為4 mm。X80管線鋼化學成分見表1。根據國際標準ISO 3183: 2012《石油和天然氣工業管道輸送系統用鋼管》，X80管線鋼性能見表2。……