为适应我国高速发展的管道建设需要,开发研制了1套完善的不锈钢管道环焊缝全自动外焊机及其焊接工艺,在“西气东输”工程应用中取得了良好的效果。介绍了该设备的机械系统、控制系统的研制,并提供了典型的焊接工艺参数。该套♀设备实现了焊接参数既可在焊前预设,又可在焊接过程中分别实时调节,尤其适合我国现场施工作业条件及工人的技术水平,克服了国内外同类产品的弊端。

1几种全自动焊接技术的介绍

1.1实芯焊丝气体保护自动焊接技术

实芯焊丝气体保护自动焊技术主要是通过可熔⊙实芯焊丝与焊金属的之间形成的电弧,利用电弧的热量熔化焊丝从而达到与目材形成焊缝的效果。当前阶段,采用这种方法的自动焊设备厂有〖很多,其中与国内联系较为密切的是诺依斯特公司以及美国的CRC公司。

诺依斯特公司的自动焊机采用的是精确性较高的棱直系统】保障焊丝驱动系统和不锈钢管开放端坡口,之后通过口器靴的固定完成系统的定位工作。其次是CRC公司的管道自动焊机。CRC公司的管道专用焊机的种类很多,可以满足不同厚度管道的全位置焊接。最后是国内的管道自动焊机。经过对︾国外先进技术的借鉴吸收,我国国内已经研究出适合不锈钢管道环焊缝施工的全位置自动焊机,其典型代表有中国天然气集团公司工程◤技术研究院研发的APW-II型全位置自动焊机以及石油管道特种施工机具研究所研发的APW2000管道全位置自动焊机。其中APW-II型全位置自动焊机主要是采▆用直流脉宽调速为基础、以位移传感检测闭环控制为核心的硬件控制电路实现对焊接参数的实时调节,从而更好的适应较ㄨ为复杂的管道施工活动。而APW2000则是※由焊接小车,轨道以及计算机自动控制柜等设备形成的完整系统。后者在№我国的不锈钢管道工程中已♂经得到了使用。

1.2药芯焊丝自动焊技术

药芯焊丝自动焊技术的原理与实芯焊丝气→体保护焊存在一定的相似之处。其中药芯是由矿物材料、金属材料、稳弧药以及还原剂等物品构成。其优点包括熔敷速度快、焊接质量高、经济性高以及适应性好等。药芯焊丝自动焊设备主要是由焊接电源的送丝系统、焊行走系统以及控制系统等多个系统组成。

2管道全位置自动焊的施工过程

2.1管口清理组对

在实际施工之前,使用内◥对口器对不锈钢管管口,要对管道内外坡口边缘两侧25mm范围内的杂质进行细致的清理,保障坡口处呈现出金属光泽。普遍情况下,杂质的类型包括油污、泥土以及锈迹等。

2.2坡口修整

首先要对管口处的钝边厚度、管口圆度、坡口角度、平面度、垂直度等参数进行细【致的测量←,保障上述参数与焊接作业的要求相同,若是出现差异,要及时进行调整。复合型坡口能够提升大口径、大壁管道焊接※的质量,较为常用。复合型坡口的参数为坡口表面开口宽度、下坡口角度和宽度墩边高度以及内坡口角度和高度。其次,对管口附近的螺旋的焊缝进行打磨处理,为后续焊接轨道的安装作提供便利。在条件允许的情况下,可以使用坡口整形机对管口进行适当的整形,使其与焊接轨道形成完美的契合。

2.3焊机轨道的安装

焊接轨道的安装需要在专业工具辅助下完成,通过测量调整焊接轨道边缘与管道坡口之间的距离以及松紧程度,从而保障焊接轨道与管道的同心度和管口的平行保持一致,这样可〓以有利于焊接小车的行走,提升焊接施工的质量。在轨道安装的过程中,使用的工具的硬度要低于焊接轨道,防止焊接轨道受到损伤。轨道安装完毕之〓后,要保证轨道与管面的距离在3mm以内,轨道与卐管口端面的距离要控制在2mm以内,促进焊接作业的顺利进行。

2.4焊接作业

在焊接作业的过程中,要根据焊接施工的实际要求输入焊接参数,使焊机焊保持合适的位置和角度。在启动焊机之后,要对整个作业过程进行实时的管控,一旦出现断弧霍或是跑偏的问题要及时停机进行调整,保障焊接工作的高效开展。现场焊接的技术要点如下:①自动焊的抗风能力较差,因此,现场焊接要在防风棚内进行,并在焊接管段的端部加装盲板,避免因穿堂风而产生气孔等缺陷。在风速较大或是天气恶劣的情况下,要停止焊接作业;②管口组对时要对对口间隙进行严格的检查,防止超标;③在焊接作业之前→要对焊接工艺参数进行设置,并在作业过程中进行实时的跟踪。热焊、填充层焊接时,要对摆宽︼进行控制,最好在坡口两侧各0.5mm的宽度;④热焊完成之前严禁内焊机撤离,在起伏的地形下,要防止焊道因√受力而出现裂纹;⑤在盖面焊时,应该在焊接作业开始之前根据所测坡口上的开口宽度数值,调节好两把◥焊左右错开的★距离以及摆动宽度。

3自动焊技术在国内的推广应用分析

①工作效率高。自动焊接技术能够实现连续送丝,并且焊丝的熔敷∮速度快,在焊接作业的过程中不需要更换焊条;②焊接质量好。自动焊接技术的操作简便,且能够良好的适应大壁厚☉管道焊接施工,其焊接质量不受焊工自身技术水平的影响;③工作量小。由于自动焊接技术是由机械完成焊接作业,极大的减轻了焊工的工作量。

4结语

综上所述,全自动焊接技术具有焊接速度快,焊接质量好等特点,随着科学技术的发展,全自动焊接技术已经成为我⊙国不锈钢管道工程建设中必须使用的技术,因此不断加强研究力度提升其技术水平对于我国工程建设具有重要的意义。