毕业论文天然气管道焊接技术

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论述石油天然气管道的焊接方法及焊接工艺

论述石油天然气管道的焊接方法及焊接工艺

论述石油天然气管道的焊接方法及焊接工艺摘要:焊接质量是油气建设项目稳定、安全运行的重要保证。

阐述了石油天然气建设工程钢制设备和管道的主要焊接方法和质量控制,介绍了钢材的分类和应用,焊接材料的分类和选择。

本文件从项目管理的角度,阐述了焊接工艺和焊工资格考试的要点,总结了焊接质量控制程序和要点。

关键词:焊接方法;焊接工艺;质量控制;无损检测;1.焊接方法及应用石油天然气设备及工艺管道、长输管道的焊接均为熔化焊,焊接包括焊条电弧焊、钨极气体保护焊、自保护药芯焊丝半自动焊、熔化极气体保护电弧焊(自动焊)[1]。

由于电弧焊条使用灵活、方便、价格低廉,广泛应用于所有施工现场。

钨极气体保护焊接的优点,焊接机械性能好,主要适用于现场工艺管道的封底焊.半自动和自动焊接由于效率高,主要应用于长管道焊接。

2 母材金属材质及主要用途由于长管道、站内工艺管道、钢结构支架、设备容器多为钢制,本文件仅供讨论。

钢大致可分为四类:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个类别。

Ⅰ类钢包括碳素钢;Ⅱ类钢指低合金高强度钢;Ⅲ类钢主要有铬钼钢、铁素体钢、马氏体钢;Ⅳ类钢主要为奥氏体钢及奥氏体与铁素体双相钢。

石油天然气建设工程主要使用的是Ⅱ类、Ⅲ类钢中的优质碳素钢、低合金高强度钢、耐热钢、低温钢和不锈钢等。

碳钢主要分为普通碳钢和优质碳钢。

普通碳钢主要品牌:Q215、Q235、Q245R、Q275。

主要应用有钢结构、管道支座、容器支座等结构支撑构件,可用于制造压力贮器。

添加合金微量元素的优质碳钢提高了强度和强度,特别是Q295、Q345、Q420、20、20G、L415、L450、L485等主要品牌。

L415、L450钢管(符合API X60、X70标准)、Q295、Q345、Q420钢管粘结强度高,20G为锅炉用钢[2]。

合金高强度钢具有耐热钢、不锈钢、低温钢等特殊性能。

耐高温钢具有抗氧化性和足够的强度,同时具有良好的耐热性。

合金元素,主要是铬、钼,一般不超过总数量的5%,品牌12 CRMO、12 CRMOV、15 CRMO等。

天然气管道施工焊接技术措施分析

天然气管道施工焊接技术措施分析

天然气管道施工焊接技术措施分析摘要:现阶段,随着社会的快速发展以及人口数量的不断增加,对于天然气能源的需求量越来越大。

天然气管道作为运输天然气的重要支撑力量,为了确保运输安全,对于天然气管道焊接工作提出了更高的要求。

要想达到安全运输的目的,必须要科学合理的选择焊接工艺,同时要认真做好质量控制工作,只有确保焊接质量才能够保障天然气的安全运输。

基于此,文章首先概述了天然气管道焊接的施工工艺;其次分析了当前天然气管道焊接现状;最后着重探讨了天然气管道焊接质量控制对策。

关键词:天然气管道;焊接工艺;质量控制;研究分析1.天然气管道焊接的施工工艺分析1.1氩弧焊打底+低氢型焊条焊填充盖面现阶段,该工艺的应用较为成熟,在焊接的过程当中,需要从下往上焊接,这一焊接方法适用于任何金属材料,并且有效较高的背面成型效果。

手工电弧焊全位置焊接工艺当前已经非常成熟,但是由于焊接效率较慢,因此无法适用于大规模流水作业中。

不仅如此,利用氩弧焊打底,在焊接直径较大、管道壁较厚的管道的时候,极易导致仰焊部位出现内凹现象,这在很大程度上降低了管道焊接质量。

1.2CO2STT半自动焊接该焊接工艺在低合金含量管道焊接施工当中有着广泛的应用,无论是对组队还是对坡口的要求都不高,焊丝为熔化极。

该焊接工艺和传统的CO2气体保护焊焊接工艺相比较而言,不仅焊接简单,焊接效率高,而且飞溅小。

1.3STT半自动打底+自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面打底焊接材料为直径0.9~1.6rain的实芯焊丝。

纯或者混合气可作为保护气体,结合管道材料级别来对气体比例进行科学合理的调节。

在这里需要我们指出的是,由于Cr元素对二氧化碳有着较高的敏感度,因此在焊接高合金管道的的过程当中量要高些,因此在焊接大口径的天然气管道的时候更适合应该该焊接工艺,不仅有着较高的焊接效率,而且对于坡口组队要求不高,能够开四十五度的小角度坡口,这样一来,焊接量明显减少,而焊接效率则明显提升。

天然气管道施工焊接技术措施分析

天然气管道施工焊接技术措施分析

天然气管道施工焊接技术措施分析摘要:城市化建设与经济快速发展,能源需求明显变大,天然气作为新能源,大力度应用不仅缓解了传统能源消耗压力,同时对协调城市建设运行与生态环境矛盾有重要意义。

天然气管道施工中,焊接技术作为重要组成,从焊接技术性与质量方面着手,必须积极总结焊接经验,科学选择天然气管道施工焊接技术,在此基础上,有效提高天然气管道施工焊接技术水平。

关键词:天然气管道施工;焊接技术;措施1天然气管道施工焊接技术特点分析深化天然气管道施工焊接技术研究,必须对施工技术特点详细了解。

天然气管道施工,因为覆盖线路广、沿线长,尤其是部分管道施工还需要跨越复杂地形地质,所以极易受到外界环境的干扰,影响因素比较多,施工条件复杂。

再者天然气管道主要埋设于地下,不会占据地面较大面积,管道需承载巨大运输量,特别是投入使用后,持续性运行作业,若管道施工质量不达标,管道运输效率受到影响,管道施工成本增加,甚至会增加天然气输送能耗,对周围安全造成威胁。

天然气管道施工期间,会根据项目具体情况,设置监督控制系统,全程监督管道施工情况。

利用信息化技术对天然气管道施工进行远程实时监测,并且增设遥控功能,积极渗透新型技术,为天然气管道施工的数字化、自动化水平提高创造有利条件。

智能化管理与自动化施工等,帮助天然气管道在投入运行后及时对隐藏问题进行监督,积极制定应对处理措施。

特别是天然气管道施工之前,对施工项目的环境展开全方面勘察,对地质地形条件详细掌握基础上,及时总结气候环境变化特点,以此为施工方案的制定与焊接技术的选择提供依据。

不仅如此,及时制定管道防腐方案,因为天然气管道常年埋于地下,地下环境复杂,所以防腐非常关键。

科学规划天然气管道施工流程,按部就班完成施工任务。

2天然气管道施工焊接技术的科学应用2.1手工焊接技术应用天然气管道施工焊接中,根据焊接条件与天然气管道施工环境等,选择焊接技术,手工焊接技术是代表性技术之一。

手工焊接技术以手工电弧焊下向焊接技术为主,具体包括两种焊条,其一是纤维素焊条;其二是低氢型焊条[8]。

浅议燃气管道焊接技术

浅议燃气管道焊接技术

浅议燃气管道焊接技术在当前的社会中,燃气管道发挥着十分重要的意义,向千家万户输送大量的燃气,确保人们的正常生活使用。

而在燃气输送过程中,燃气管道的质量将会对燃气输送安全产生直接的影响。

对此,应当对燃气管道的焊接技术进行有效的应用,在焊接中注重缺陷处理与质量控制,从而确保燃气管道的质量安全。

在燃气管道焊接中,通常采用气焊、手工钨极氩弧焊、手工电弧焊等方式进行操作。

在焊接过程当中,为了确保燃气管道的质量安全,应当提升焊接技术的应用水平,确保管道良好的密封性,防止燃气输送过程中发生泄漏等安全事故。

一、燃气管道焊接施工准备在燃气管道焊接施工的准备当中,应当对相应的质量管理体系进行建立,评定焊接工艺水平,同时对焊接技术措施进行相应的编制,确保焊接质量。

在焊接现场,质检人员应当进行严格的质量控制和检查。

对焊口进行相应的编号,审核焊接技术措施,并且处理分析焊接质量问题。

在检验焊接接头的过程中,不但要进行无损缺陷检验和外观检查,也要注重机械力学性能的测试,例如冲击测试、弯曲测试、拉伸测试等[ 1 ]。

在焊接工艺规程的制定中,应当囊括对口器类型及拆卸、焊接速度、焊道时间间隔、焊接方向、焊道数量、填充金属、接头设计形式、管径壁厚、管材材料、焊接方法等内容。

对于焊接施工人员,应当确保其具有足够的资质,在焊接之前应当对焊工进行相应的资格考试,确保焊工具有良好的知识和技术,才可允许其进行施工。

对于焊接接头、焊接焊缝等,应进行射线探伤检测或破坏性试验,以确保焊接质量的合格性。

二、燃气管道焊接技术工艺在燃气管道的焊接技术工艺中,包含很多不同的焊接技术工艺,各自也具有不同的特点,因此在实际应用当中,应当根据各自不同的特点及要求进行选择。

在双面焊中,能够确保良好的接头质量,无需太高的焊接技术,但作业条件、工作效率等较为有限,应用范围不足。

低氢型焊条焊填充盖面,氩弧焊打底的方式,在燃气管道焊接中应用较为广泛。

对于不同金属材料,具有较强适应性,背面成型质量容易保证。

焊接技术在天然气管道施工中的应用

焊接技术在天然气管道施工中的应用

焊接技术在天然气管道施工中的应用2 身份证号码:10106197910154311摘要:天然气在人们的日常生活中具有重要价值,可以为人们的生活提供便利,所以应该提高对天然气管道施工的重视程度。

同时,焊接技术是天然气管道施工的关键技术之一,包括手工焊接技术、半自动焊接技术以及自动焊接技术,需要掌握每种技术的应用方法,实现技术的灵活应用。

关键词:焊接技术;天然气管道;施工前言:焊接技术在天然气管道施工中发挥着重要作用,灵活应用焊接技术可以提高天然气管道施工的质量,因此研究焊接技术在天然气管道施工中的应用具有重要意义。

1.天然气管道焊接技术概述近年来,社会经济水平不断提高,人们对生活品质有了更高的要求。

而天然气在人们的生活中占据着重要地位,天然气管道是市政配套设施的关键组成部分,,可以充分发挥能源输送的功能。

但是,天然气管道需要跨越的距离相对较长,只使用一根天然气管道无法满足实际需求,因此需要对多根天然气管道进行焊接处理。

所以,从某种程度来看,天然气管道的焊接质量会直接影响到天然气能源安全输送的效果,为此相关部门需要提高对天然气管道焊接的重视程度,通过有效措施提高天然气管道焊接质量,以便充分发挥天然气管道的作用。

目前,相关科技水平不断提升、施工工艺也越来越丰富,出现了大量的焊接技术。

其中,较为常用的焊接技术有手动焊接技术、半自动焊接技术以及全自动焊接技术等,不同类型焊接技术的适应条件不同,所以需要综合分析天然气管道施工的具体情况,科学选择施工技术。

2.焊接技術在天然气管道施工中的应用2.1手工焊接技术手工焊接技术是最早的焊接技术,也是最早被应用在天然气管道当中的焊接技术,主要包括电弧焊上向焊接技术、电弧焊下向焊技术这两种类型,其中电弧焊上向焊接技术是更早被用于天然气管道施工当中的焊接技术。

之后,随着社会的发展与科学技术的进步,上向焊接技术逐渐被下向焊解技术所取代,因为下向焊接技术的焊接速度更快、操作性更强、质量也更好。

天然气管线对接接头焊接技术论文

天然气管线对接接头焊接技术论文

天然气管线对接接头焊接技术探讨摘要:本文从定位/组对技术、施焊工艺技术、打底层技术、填充焊接技术、盖面焊的操作方法和封底层的焊接技术六个方面探讨了天然气管线对接接头焊接技术。

关键词:天燃气管线;对接接头;焊接技术abstract: this paper discussed the natural gas pipeline butt joint welding technology from the positioning / group technology, welding technology, fight the underlying technology, fill welding technology, welding cap the surface welding operation and seal the underlying technology.key words: natural gas pipelines; docking connector; welding technology中图分类号:tu996.7 文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)铺设石油、化工、燃气系统压力管道的任务越来越繁重。

天然气管线输送的大多是易燃、易爆、有毒性与腐蚀性的介质,因此必须保证管线的质量,否则火灾、爆炸等事故就会不可避免地发生,使国家与人民的生命财产安全受到严重的损害,因此应该在切实保证天然气管线材质质量的同时,有效保证天然气管线的焊接质量的可靠性,只有这样才能最大限度地保障整个天然气管线工程的安全。

在整个工程中,天然气管线对接接头焊接技术的要求十分严格,一方面要求使用具有完全熔透焊缝的焊接接头,另一方面还要求焊缝的表面质量应该均匀、平缓、无明显凹凸焊道。

因此可以说,控制天然气管线工程中的质量的关键在于对焊接质量进行合理有效的控制。

1.定位/组对技术保证焊接质量和形成良好管接头背面的关键步骤就是天然气管线接头的组对定位焊。

天然气管道施工焊接技术措施分析

天然气管道施工焊接技术措施分析

天然气管道施工焊接技术措施分析摘要:随着我国能源结构的调整,天然气在我国能源中的比重越来越大。

管道作为天然气的主要运输方式,其建设总长度也在不断增加,一些新的管道建设技术应运而生。

焊机在天然气管道建设中起着重要的作用,也是一种非常普遍的应用技术。

随着天然气管道建设的发展,对焊接技术和标准提出了新的要求。

天然气管道的焊接涉及到安全问题。

焊接不当或工艺不到位,不可避免地会造成气体泄漏,造成资源浪费和巨大的安全隐患。

因此,燃气管道的施工和焊接非常重要,必须改进焊接工艺,合理选择焊接工艺和工艺。

关键词:天然气;管道施工;焊接技术一、天然气管道施工中焊接质量管理在焊接方面,天然气管道工程具有工作量大、焊接工艺要求高等特点。

焊接质量直接影响整个天然气管道的施工进度,要求施工单位对焊接质量进行管理。

首先,由于焊接工作技术性强,要求从事焊接工作的员工必须具备相应的技术素质,并取得相应的焊接技术资格证书。

施工单位还应定期组织焊接人员的技术培训,提高焊接技术水平。

其次,施工单位还应做好焊接设备管理,定期对焊接设备进行维护和性能试验,及时对焊接设备进行检修和维护,确保焊接设备始终满足管道施工技术参数的要求。

施工单位应实行焊接质量管理,保证高质量焊接的完成,保证整个管道施工的顺利进行。

我国目前正在进行的天然气输送工程有西气东输、川气东输等大型工程,需要大量焊管的应用,一些传统的手工电弧焊工艺已不能满足这些工程中管道的使用要求。

随着合格率的提高,药芯焊接板的自动焊接技术在我国得到了广泛的应用。

自动焊接技术发展迅速。

总之,焊接技术在天然气管道施工中的应用将是摆在我们面前的一个重要课题,我们将尽最大努力在整个管道工程中应用这些焊接技术和工艺。

二、半自动焊技术及特点半自动焊接是我国天然气管道施工中最常用的焊接方法之一。

具有工作效率高、焊接质量好、施工成本低等特点。

此外,与传统的手工焊接工艺相比,其焊接工艺更易于焊接人员掌握,可以降低施工人员的劳动强度。

论述石油天然气管道的焊接方法及焊接工艺

论述石油天然气管道的焊接方法及焊接工艺

论述石油天然气管道的焊接方法及焊接工艺发布时间:2021-04-16T14:44:16.993Z 来源:《中国科技信息》2021年5月作者:罗强李卫东关军[导读] 焊接质量是石油天然气建设工程得以稳定安全投产和运行的重要保障。

论文阐述石油天然气建设工程中钢制设备、管道的主要焊接方法及质量控制,介绍钢材材质分类与用途、焊接材料的分类及如何选用。

中国石化胜利石油分公司地面工程维修中心现河维修服务山东东营罗强李卫东关军 257230摘要:焊接质量是石油天然气建设工程得以稳定安全投产和运行的重要保障。

论文阐述石油天然气建设工程中钢制设备、管道的主要焊接方法及质量控制,介绍钢材材质分类与用途、焊接材料的分类及如何选用。

从项目管理角度出发,说明焊接工艺、电焊工资格审查要点,归纳焊接质量控制程序与要点。

关键词:焊接方法;焊接工艺;质量控制;无损检测;1 焊接方法及应用石油天然气设备及工艺管道、长输管道的焊接均为熔化焊,焊接方法主要包括:焊条电弧焊、钨极气体保护焊、自保护药芯焊丝半自动焊、熔化极气体保护电弧焊(自动焊)[1].由于焊条电弧焊的使用灵活、方便、低成本,应用广泛应用所有建设工程。

钨极气体保护焊因成型好、少渣的优点主要应用于站场工艺管线的根焊。

半自动及自动焊由于效率较高,主要应用与长输管道的焊接,也可应用于站内塔类、容器类壳体。

2 母材金属材质及主要用途因长输管道、站内工艺管道、塔类、容器类设备绝大多数都是钢制,本文只对钢材进行讨论。

钢大致可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个类别。

Ⅰ类钢包括碳素钢;Ⅱ类钢指低合金高强度钢;Ⅲ类钢主要有铬钼钢、铁素体钢、马氏体钢;Ⅳ类钢主要为奥氏体钢及奥氏体与铁素体双相钢。

石油天然气建设工程主要使用的是Ⅱ类、Ⅲ类钢中的优质碳素钢、低合金高强度钢、耐热钢、低温钢和不锈钢等。

碳素钢主要分为普通碳素钢与优质碳素钢。

普通碳素钢主要牌号有:Q215、Q235、Q245R、Q275.主要用途为钢结构、管道支架、容器支座等结构支撑构件,Q245R可用于压力容器的制造。

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毕业设计题目:天然气管道的TIG焊焊接技术专业年级:焊接学生姓名:学号:指导教师:完成时间:年月日毕业设计(论文)评语毕业设计(论文)任务书天然气管道的TIG 焊焊接技术摘要本文主要描述了天然气管道在TIG 焊焊接时,需要根据焊口的一些实际因素,如母材的焊接性及焊缝实际使用条件,选择合适的焊接设备和焊接材料。

通过对材料本身成分分析,选择合适的焊接方法和焊接工艺进行焊接。

确保焊接之后接头的质量。

对焊接之后接头进行检验,对常见的问题及缺陷进行分析,提出相应的解决方法和预防措施。

保证焊接接头达到天然气管道的使用要求。

关键词天然气管道;TIG焊;管道焊接;质量控制目录摘要...... . (I)第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 手工氩弧焊的应用及特点 (1)1.3 本文主要研究内容 (2)第2章天然气管道管材概述 (3)2.1 管道结构特点 (3)2.2 管材成分及力学性能 (3)2.3 管材焊接性分析 (3)2.4 本章小结 (4)第3章天然气管道的TIG焊焊接工艺 (5)3.1 焊前准备 (5)3.1.1 焊接使用材料及工具 (5)3.1.2 焊前加工清理及焊丝选用原则 (5)3.1.3 焊接规范 (6)3.2 焊接过程 (6)3.2.1 定位焊 (6)3.2.2 焊接操作工艺要点 (7)3.2.3 填丝注意事项 (8)3.2.4 收弧与接头 (8)3.2.5 收尾方法 (8)3.3 本章小结 (9)第4章天然气管道的TIG焊质量控制 (10)4.1 接头焊后成型标准 (10)4.1.1 内外成型评定标准 (10)4.1.2 检验 (11)4.2 常见缺陷及其预防措施 (12)4.2.1 裂纹 (12)4.2.2 气孔 (12)4.2.3 未焊透 (13)4.3 本章小结 (13)结论 (14)参考文献 (15)第1章绪论1.1引言目前燃气行业钢质管道的材质一般才用低碳钢,焊接方法通常采用手工电弧焊。

这种焊接方法对行的技术水平要求较高,焊接好坏取决与焊工经验等人为因素。

特别是无损检测的一次合格率偏低,即使是技术水平较高的焊工,一次合格率也只有85%左右。

造成手工电弧焊焊缝质量不合格的主要原因是焊缝打底部分缺陷超标,其中主要缺陷是夹渣,气孔。

造成以上缺陷的主要原因是:手工电弧焊采用的焊接填充金属为电焊条,电焊条在焊接过程中对焊接熔池进行渣气联合保护,打底时为了达到单面焊双面成型的效果,一般采用灭弧焊接,而灭弧焊接较连弧焊的线性能量少,冷却速度快,保护焊渣有一部分来不及滤出,存在焊渣死角,造成清渣困难,导致下一层焊接时造成夹渣或为熔合[1]。

焊接受热面小径管比较成熟的方法是采用全氩弧焊接或氩弧打底、焊条电弧焊盖面的方法进行焊接,因此针对钨极氩弧焊容易出现的问题做以下论。

1.2手工氩弧焊的应用及特点为了提高钢质燃气管道的工程质量,现在基本采用可手工电弧焊焊接方法,这种焊接方法在实际中的主要应用形式有两种:手工氩弧焊打底,手工电弧焊盖面,(适用于外径≥76 mm的管道)手工氩弧焊一次成型(适用于外径≤57 mm的管道)。

手工氩弧焊属于惰性气体保护焊的一种,分为熔化极手工氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种手艺。

它是利用难熔的钨极合金棒作为电极,通过钨极与工件之间产生电弧,并利用氩气作为保护气进行焊接[2]。

其主要优点有以下几方面:焊接电弧为明弧,在焊接过程中易于控制可进行全位置焊接打底时连弧焊接,没有熔渣,能确保打底质量,外径≤57 mm的管道一次成型,焊接速度快,质量高钨极不容易熔化,易维持焊接过程的稳定电弧稳定,外观成型漂亮[3]。

现行的焊接验收标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB 50236-98)对焊缝外观要求严格,外观不合格焊缝一律为不合格焊缝。

1.3本文主要研究内容在进行钨极氩弧焊时,根据焊口的一些实际因素,选择合适的焊接设备和焊接材料,选择合适的焊接方法和焊接工艺进行焊接,最后对焊接过程中易出现的问题及缺陷进行分析,提出相应的解决方法和预防措施。

第2章天然气管道管材概述分析所需要焊接部分的结构,焊接材料的成分、力学性能,以及焊接材料的焊接性,从而选择最佳的焊接工艺。

2.1管道结构特点天然气管道焊接一般采用的是对接的接头形式。

如图2-1所示。

因为管道结构承受较大的内部压力,因而要求焊接接头具有良好的气密性。

因此在焊接施工过程中,在确保结构部件上焊接接头质量的同时,为了满足加工条件,既要提高生产率,又要通过改善制造时的作业环境来增加安全性。

图2-1 天然气管道的接头2.2管材成分及力学性能成分是材料结构和性能的基础,能定量的分析出材料中各个组分的含量,对材料品质用途和选择合适的焊接工艺具有重要意义。

管材采用12Cr1MoV钢,其化学成分见表2-1。

0.08~0.15 0.4~0.70.030.030.9~1.20.25~0.350.15~0.3其余材料力学性能是指材料在常温、静载作用下的宏观力学性能,是确定各种工程设计参数的主要依据。

其力学性能见表2-2。

表2-2 12Cr1MoV钢的常温力学性能抗拉强度 /Mpa 屈服强度 /Mpa 断后收缩率 /% 470 255 202.3管材焊接性分析钢材焊接性的好坏取决于它的化学成分,影响最大的是碳元素,也就是说金属含碳量的多少决定它的可焊性,钢中含碳量增加,淬硬倾向增大,塑性降低,容易产生焊接裂纹[4]。

母材属于低合金珠光体型耐热钢,具有较高的热强性能[5],但由于其具有一定淬硬倾向所以在焊接循环决定的冷却速度条件下,焊缝金属和热影响区易形成冷裂敏感的显微组织,另外,母材中含有Cr、Mo、V等元素,在提高了钢的蠕变强度和组织稳定性的同时,这些强烈碳化物形成元素又增加了接头过热区产生再生热裂纹的倾向。

12Cr1MoV具有更大的淬硬倾向,而使热影响区更易产生冷裂纹。

2.4本章小结12Cr1MoV属于Gr-Mo型珠光体耐热钢,属于低合金钢范畴,低合金钢焊接的有利一面是能提高抗氧化性和热强化性,不利的一面是增强了脆硬倾向和形成裂纹的机会增大,因此给焊接工作带来了很多困难。

第3章天然气管道的TIG焊焊接工艺针对所需要焊接部位的结构、成分。

选择合适的焊接工具,制定合理的焊接流程和焊接工艺,以确保接头质量,达到焊接接头的使用要求。

3.1焊前准备3.1.1焊接使用材料及工具根据第二章所分析焊接接头的结构和成分,选择焊接焊接工具和材料,如表3-1所示。

表3-1 使用的材料及工具工件12Cr1MoV φ100×6 mm焊机时代逆变 WS—350焊枪PQ—85/150型空冷焊枪氩气流量计AT—15/30钨棒铈钨极φ2.5 mm焊丝H08Mn2SiA氩气纯度≥99.99%3.1.2焊前加工清理及焊丝选用原则(1)坡口形式为:70°V形坡口,对口间隙2~2.5 mm,钝边1~1.5 mm;(2)焊前清理用角向磨光机将坡口面及坡口两侧10 mm~15 mm范围内打磨至露出金属光泽,用圆锉,砂布清理管内侧锈蚀及毛刺,如有必要可用丙酮清洗坡口表面及焊丝。

(3)手工钨极氩弧焊打底所选用的焊丝,除应满足机械性能要求外,还应具有良好的可操作性并且不产生缺陷。

从焊接工艺试验的机械性能可以看出,H08Mn2SiA焊丝打底焊缝的抗拉强度均比其原焊丝H08A较高;从无损探伤和现场手工焊接操作性上看,H08A焊丝打底容易产生气孔,且焊缝成型差;关键在于其Mn、Si元素的含量。

焊缝中Mn、Si是主要合金化元素,同时也是一种较好的脱氧剂,Si 脱氧能力比Mn要强,Mn和Si都能减少焊缝金属中的氧含量,改善焊缝金属的性能,防止气孔产生;另外,Mn可以提高焊缝的强度和韧性,而Si含量过多时,将会使焊缝金属的塑性和韧性降低。

因此,必须使焊缝材料保持适当的Mn/Si比值,该比值愈高,焊缝金属的韧性愈好,一般认为Mn/Si<2对焊缝韧性不利。

3.1.3焊接规范已经确定了使用的工具及其材料,在焊接前调试好焊接的电流与电压值,匹配好氩气流,并且选择合适的送丝速度,如表3-2所示。

表3-2 焊接参数电流/A 电压/V钨极直径/mm喷嘴直径/mm氩气流L/min钨极伸出度/mm80~100 15~17 2.5 8~10 5~7 约5~7 3.2焊接过程3.2.1定位焊(1)点焊固定采取三点周向对称点焊固定方法,焊点宜小,先从一端始焊然后过渡到另一端,保证焊点熔透无缺陷。

(2)分半逆向焊接,为减少出现气孔可能性,在起焊的6点位置不设点焊固定点。

焊枪与工件及焊丝间相对位置见图3-1所示。

图3-1 天然气管道焊接接头剖面图(3)定位焊缝操作要点:定位焊是焊缝的一部分,必须焊牢,不允许有缺陷。

定位焊缝不能太高,以免焊接到定位焊缝处接头困难,如果碰到这种情况,最好将定位焊缝磨低些,两端磨成斜坡,以便焊接时接头容易。

如果定位焊缝上发现裂纹,气孔等缺陷,应将其打磨掉重焊,绝不允许用重熔的办法修补。

3.2.2焊接操作工艺要点打底焊应尽量一气呵成,打底层应有一定厚度,如果δ>10 mm 的管子,其厚度应≥4 mm。

如图3-1所示。

(1)在仰焊位置6点以前的5~8处引弧,焊丝与坡口的钝边保持1~1.5 mm的间距,在平焊时,焊丝与内壁的钝边要平行,保持这样的间距,焊缝背部不会出现凹陷,余高大约0.5~1 mm,始焊时,在对口处形成熔池(不能击穿)将焊丝插入熔池中,借助电弧吹力,使熔滴挤入间隙内并透过,在两侧钝边处(已熔化)搭成“桥”,以该“桥”为基础逐步施焊。

引弧部位在焊接方向前10 mm左右,绝不允许在管壁上引弧,引弧后,电弧始终保持在间隙中心;(2)焊接过程中,由于管子水平固定,随着焊接位置变化,焊工的身体也随之移动,为保持平稳,进行仰位焊接时,可同时伸出手指支撑在管上;(3)采用“二点法”焊接,控制弧长2~3 mm,对坡口根部两侧同时加热,摆动送丝,使焊丝端头始终处于氩气保护范围内,边熔化边送丝,焊丝不直接插入熔池。

而位于熔池前方,焊丝端头应呈圆形,送丝动作干净利落,控制坡口两侧熔透均匀,以保证管内壁成形均匀;(4)前半圆焊到平焊位置时,将弧坑填满,在12处收弧,以利于后半圆接头。

后半圆在焊接前将接头处打磨出斜面至露出金属光泽,从仰焊位置起焊至平焊位置结束;(5)收弧时.在熄弧前向熔池连送两滴填充金属.将熔池移至坡口一侧收弧。

熄弧后将喷嘴罩住熔池,待完全冷却变暗后再移开。

(6)每半圆焊接一次完成,中途不停顿。

如中途再度起焊,将端头打磨并使焊缝重叠5~7 mm;(7)焊接时如发现电弧气氛呈蓝色,或者熔池有发泡现象,立即停下修磨,清除缺陷后继续焊接直至完成[6];(8)焊接时要掌握好焊枪角度,送丝到位,力求送丝均匀,才能保证焊缝成型美观,焊第二层时,应注意不得将打底层焊道烧穿,防止焊道下凹或背面剧烈氧化。

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