一種連續(xù)管的管管對(duì)接全位置自動(dòng)tig焊工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)管的管管對(duì)接全位置自動(dòng)TIG焊工 -H- 〇
【背景技術(shù)】
[0002] 連續(xù)管（Coiled Tubing，簡稱CT，又被稱作連續(xù)油管、撓性油管、蛇形管或盤管） 是連續(xù)管作業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)和重要組成部分，它是一種長達(dá)幾百米至幾千米的沒有接頭的管 子，主要是鋼材制成，盤繞在大直徑（一般約為Im以上）卷筒上。近年來，連續(xù)管及其作業(yè) 機(jī)組成的連續(xù)管作業(yè)技術(shù)，隨著石油工業(yè)的發(fā)展，在石油勘探、鉆井、洗井、石油運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域 的用途和作用日顯突出，由于其應(yīng)用范圍廣，使用方便等，被譽(yù)為"萬能作業(yè)設(shè)備"。
[0003] 作業(yè)施工過程中，盤繞在卷筒上的連續(xù)管經(jīng)過牽引、拉直、彎曲轉(zhuǎn)向和再次校直 后，被送入井下，成為作業(yè)介質(zhì)輸送的載體和工作管柱；作業(yè)后，卷筒反向運(yùn)動(dòng)，將連續(xù)管由 井下拽扯提升出來，重新盤繞到卷筒上，以便反復(fù)使用。連續(xù)油管作業(yè)中不可避免會(huì)產(chǎn)生連 續(xù)管管體的局部損傷和失效，去除局部損傷和失效的管體，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行連續(xù)管的管-管對(duì) 接焊是解決該問題的唯一方法。
[0004] 然而，目前國內(nèi)外連續(xù)管對(duì)接焊方法主要以手工TIG(鎢極氬弧焊）焊為主，這種 對(duì)接焊工藝存在焊接效率低，焊工勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)焊工的操作技能要求高，不能適應(yīng)自動(dòng)化 程度越來越高的焊接工藝的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)管的 管管對(duì)接全位置自動(dòng)TIG焊工藝，實(shí)現(xiàn)連續(xù)管管-管對(duì)接焊由傳統(tǒng)的手工TIG焊轉(zhuǎn)為全自 動(dòng)TIG焊，提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，獲得了綜合性能優(yōu)異的連續(xù)管焊接接頭。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0007] -種連續(xù)管的管管對(duì)接全位置自動(dòng)TIG焊工藝，包括以下步驟：
[0008] (一）矯直截?cái)喙芏瞬浚喙芏?00mm范圍內(nèi)粗矯和精矯，使管體直線度達(dá) 0.85%。，滿足矯直精度要求，只有經(jīng)過粗矯和精矯處理，才可以保證組對(duì)后兩管體軸線重 合，使之能在無應(yīng)力狀態(tài)下對(duì)接；
[0009] (二）坡口加工，采用型號(hào)ISY-80內(nèi)漲式坡口機(jī)將兩管端加工成V型或U型坡口， V型坡口單邊37° ±2°，鈍邊0.5-0. 8mm ;U型坡口單邊斜面角度25° ±2°，鈍邊長度 2-3mm，鈍邊厚度I. 5-1. 8mm，坡口與鈍邊之間圓滑過渡，過渡圓弧的半徑為1-1. 5mm ;
[0010] (三）管內(nèi)外除濕，為防止焊接時(shí)管內(nèi)外濕氣影響焊接質(zhì)量，離管端300mm范圍內(nèi) 的水漬、油污等產(chǎn)生濕氣的介質(zhì)應(yīng)清理干凈，可采用氧-乙炔火焰均勻加熱管體外壁使?jié)?氣蒸發(fā)或放置適量吸油紙除濕；
[0011](四）管內(nèi)外壁除銹，作業(yè)后的連續(xù)管管內(nèi)外壁由于介質(zhì)腐蝕出現(xiàn)銹、氧化皮及 腐蝕坑，距管端10~15mm范圍管內(nèi)外臂需打磨清理并露出金屬光澤，采用直柄角磨機(jī)，先 用粒度60目棕剛玉錐形圓形磨頭粗磨管內(nèi)外壁，再用粒度80目布基棕剛玉圓柱形磨頭拋 光；
[0012] (五）對(duì)口組裝，將準(zhǔn)備好對(duì)口的兩個(gè)管端放置在專利號(hào)ZL2013 2 0377421. 7 - 種現(xiàn)場(chǎng)用連續(xù)管對(duì)口組焊裝置上無應(yīng)力裝卡組對(duì)，組對(duì)間隙〇-〇. 5_，用一根不長于100_ 的直鋼板尺檢查對(duì)中情況，確保對(duì)口錯(cuò)變量不大于管壁厚的10%且不大于0. 4_的規(guī)定 值；
[0013] (六）管端加裝冷卻塊，將組對(duì)好準(zhǔn)備施焊的連續(xù)管管端兩側(cè)距焊口 10_15mm處加 裝專利號(hào)ZL2013 2 0377777.0 -種連續(xù)管對(duì)接焊用冷卻裝置，冷卻裝置可大大減小焊接 熱過程對(duì)焊縫區(qū)域的熱輸入，降低高溫停留時(shí)間，減緩晶粒長大，從而改善焊接接頭性能；
[0014] (七）管內(nèi)充填保護(hù)氣，焊接前，向兩側(cè)管內(nèi)充填質(zhì)量純度不小于99. 99 %氬氣，氬 氣流量為8-12L/min，使管內(nèi)氧氣的質(zhì)量濃度不大于500ppm，以保證背面焊縫不被氧化，成 形良好，內(nèi)保護(hù)氣體的承托力還可避免和減少內(nèi)成形出現(xiàn)的內(nèi)凸現(xiàn)象；
[0015] (八）將管-管對(duì)接全自動(dòng)焊接機(jī)頭T0A77裝夾在連續(xù)管管體焊口側(cè)，使焊槍正對(duì) 焊縫并垂直管體切線，調(diào)節(jié)送絲位置使送絲管與焊槍的夾角為40° -45°，使送出的絲貼 在鎢極正下方的焊縫中心，調(diào)節(jié)鎢極距焊縫的距離為I. 5-3mm ;
[0016] (九）焊接工藝調(diào)整和存儲(chǔ)
[0017] 采取分區(qū)間焊接的工藝方法，將連續(xù)管全位置焊縫每層分5個(gè)區(qū)間進(jìn)行焊接；分3 層單道填滿坡口：不填絲打底焊，填充焊，蓋面焊；焊絲為ER50-6或ER70S-6,直徑LOmm; 鎢極：鈰鎢極，2. 4mm ;電源種類及極性：直流正接；層間溫度：60-100°C ;氬氣流量：8-12L/ min ;起弧位置：不填絲打底焊在鐘表1 :30位置，填充焊在鐘表2 :00位置，蓋面焊在鐘表1 : 30位置；收弧搭接量：3° -5° ;
[0018] 在焊接工藝參數(shù)設(shè)定如下：
[0019] 不填絲打底焊：分5個(gè)區(qū)間：0° -80°為第一區(qū)間，80° -119°為第二區(qū)間， 119° -220°為第三區(qū)間，220° -310°為第四區(qū)間，310° -363°為第五區(qū)間，焊接電流 74-89A,電壓 8. 0-8. 4V，旋轉(zhuǎn)速度 170-215%。；
[0020] 填充焊：分5個(gè)區(qū)間：0° -60°為第一區(qū)間，60° -180°為第二區(qū)間， 180° -230°為第三區(qū)間，230° -270°為第四區(qū)間，270° -365°為第五區(qū)間，焊接電流 65-72A,電壓 8. 6-9. 0V，旋轉(zhuǎn)速度 200-220%。，送絲速度 110-120%。，橫擺速度 1100-1160mm/ min，橫擺寬度5_12mm ;
[0021] 蓋面焊：分5個(gè)區(qū)間：0° -60°為第一區(qū)間，60° -180°為第二區(qū)間， 180° -230°為第三區(qū)間，230° -270°為第四區(qū)間，270° -367°為第五區(qū)間，焊接電流 60-75A，電壓 8. 6-9. 0V，旋轉(zhuǎn)速度 140-165%。，送絲速度 100-115%。，橫擺速度 1100-1160mm/ min，橫擺寬度12_18mm ;
[0022] (十）運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)焊接，調(diào)用不填絲打底焊工藝參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)焊打底，在正 式焊接前，為了檢驗(yàn)程序是否適用于被焊工件，首先進(jìn)行模擬焊接，觀察正常后，再啟動(dòng)"開 始焊接"開關(guān)焊接，焊接過程中操作人員通過跟蹤觀察機(jī)頭運(yùn)行狀態(tài)和實(shí)時(shí)熔池狀態(tài)進(jìn)行 焊接參數(shù)微調(diào)，直至打底焊過程結(jié)束，打底焊結(jié)束后，同理，再調(diào)用填充焊、蓋面焊程序參數(shù) 進(jìn)行焊接；
[0023] ^一）焊接完成后，取下冷卻塊，采用角磨機(jī)用80目的角磨片打磨焊道表面余 高，打磨至與母材平齊；
[0024] (十二）焊后檢驗(yàn)，采用外觀檢驗(yàn)、滲透探傷檢驗(yàn)和X射線檢驗(yàn)方法檢測(cè)焊縫表 面是否存在裂紋、氣孔等缺陷；若未檢出缺陷，表明焊縫內(nèi)部存在缺陷的可能性較小，由于 TIG焊在焊接過程中，若出現(xiàn)微小裂紋、氣孔，裂紋、氣孔會(huì)貫通每層焊道，直至蓋面焊道。
[0025] 按本發(fā)明的方法所得到的一種連續(xù)管管-管對(duì)接全位置自動(dòng)TIG焊工藝 方法，適用的連續(xù)管尺寸規(guī)格和級(jí)別是管徑31. 75-60. 32mm (I. 25-2. 375in)，壁厚 2. 2-6. 35mm(0. 087-0. 25in)，屈服強(qiáng)度 483-621Mpa(70-90Kpsi)的鋼制連續(xù)管，實(shí)現(xiàn)了連 續(xù)管管-管對(duì)接全自動(dòng)焊，減少了人為因素的影響，提高了工作效率，獲得了綜合性能優(yōu)異 的連續(xù)管對(duì)接焊接頭。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明的U型坡口示意圖。