>[0027] 圖2為本發(fā)明的打底焊分區(qū)示意圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做詳細敘述。
[0029] 一種連續(xù)管的管管對接全位置自動TIG焊工藝,包括以下步驟:
[0030] (一)矯直截斷管端部,距管端500mm范圍內(nèi)粗矯和精矯,使管體直線度達 0.85%。,滿足矯直精度要求,只有經(jīng)過粗矯和精矯處理,才可以保證組對后兩管體軸線重 合,使之能在無應(yīng)力狀態(tài)下對接。
[0031] 參照圖1,(二)坡口加工,采用型號ISY-80內(nèi)漲式坡口機將兩管端加工成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L 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 ; 適用于3. 5 <壁厚< 6. 35mm連續(xù)管,兩種適用于連續(xù)管不同角度和壁厚的坡口形式均可避 免最小電壓原理影響,即電弧始終作用于坡口中心底部,不產(chǎn)生發(fā)散,得到光滑平整的內(nèi)成 型。
[0032] 因為最小電壓原理:在電流和周圍條件一定的情況下,穩(wěn)定燃燒的電弧將自動選 擇一適當(dāng)?shù)臄嗝妫员WC電弧的電場強度具有最小的數(shù)值,即在固定弧長上的電壓最小,這 意味著電弧總是保持在最小的能量消耗,電弧一旦遇到較小的坡口角度,即向兩側(cè)飄移,挺 度受到影響,會造成熔深不足,產(chǎn)生未焊透或內(nèi)成形下凹。
[0033] (三)管內(nèi)外除濕,為防止焊接時管內(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。
[0034](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,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。 [0035](五)對口組裝,將準備好對口的兩個管端放置在專利號ZL201320377421. 7 -種 現(xiàn)場用連續(xù)管對口組焊裝置上無應(yīng)力裝卡組對,組對間隙〇-〇. 5_,用一根不長于IOOmm的 直鋼板尺檢查對中情況,確保對口錯變量不大于管壁厚的10%且不大于〇. 4_的規(guī)定值。
[0036] (六)管端加裝冷卻塊,將組對好準備施焊的連續(xù)管管端兩側(cè)距焊口 10_15mm處加 裝專利號ZL2013 2 0377777.0 -種連續(xù)管對接焊用冷卻裝置,冷卻裝置可大大減小焊接 熱過程對焊縫區(qū)域的熱輸入,降低高溫停留時間,減緩晶粒長大,從而改善焊接接頭性能。
[0037] (七)管內(nèi)充填保護氣,焊接前,向兩側(cè)管內(nèi)充填質(zhì)量純度不小于99. 99 %氬氣,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。
[0038] (八)將管-管對接全自動焊接機頭T0A77裝夾在連續(xù)管管體焊口側(cè),使焊槍正對 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。
[0039] (九)焊接工藝調(diào)整和存儲
[0040] 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個區(qū)間進行焊接;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,直徑2. 4_ ;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°。其原因:一是,起弧位置需要較大的脈沖電流, 以形成穩(wěn)定的熔池,1 :30、2 :00處為下坡焊位置,易造成根部焊透性差,也需要較大的脈沖 電流,在此處起弧,與電流條件相匹配;二是,由于收弧時搭接量為3° -5°,所以收弧位置 仍然處于下坡焊,在此處收弧時由于熱積累影響,可適當(dāng)減小脈沖電流,利于電弧的平穩(wěn)衰 減,而不影響焊縫根部的焊透性。
[0041] 所述的分區(qū)間焊接,將連續(xù)管全位置焊縫每層共分5個區(qū)間進行焊接。管-管對 接TIG焊過程為全位置焊接,根據(jù)全位置焊接時不同位置下熔池的受力分析及熱積累對焊 縫成形的影響,針對不同位置焊縫成形的缺陷,為獲得良好的焊縫成型,采取了分區(qū)焊接的 工藝方法。
[0042] 在焊接工藝參數(shù)設(shè)定如下:
[0043] 參照圖2,不填絲打底焊:分5個區(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%。。
[0044] 填充焊:分5個區(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。
[0045] 蓋面焊:分5個區(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。
[0046] (十)運行設(shè)備進行自動焊接,調(diào)用不填絲打底焊工藝參數(shù)進行自動焊打底,在正 式焊接前,為了檢驗程序是否適用于被焊工件,首先進行模擬焊接,觀察正常后,再啟動"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頭運行狀態(tài)和實時熔池狀態(tài)進行 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) 進行焊接。
[0047] (十一)焊接完成后,取下冷卻塊,采用角磨機用80目的角磨片打磨焊道表面余 高,打磨至與母材平齊,其作用:一是,連續(xù)管下井時須穿過與母材外徑相同的注入頭夾緊 機構(gòu);二是,后續(xù)無損檢測,焊縫處須平整、光滑。
[0048] (十二)焊后檢驗,采用外觀檢驗、滲透探傷檢驗和X射線檢驗方法檢測焊縫表面 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、氣孔會貫通每層焊道,直至蓋面焊道。
[0049] 所述的管內(nèi)充填保護氣,焊接前,將組對好成同一軸線的連續(xù)管兩管端利用組對 裝置前后錯開,先向錯開的兩側(cè)距管端1-1. 5米處管內(nèi)塞入揉成一團的松軟水溶性紙阻 斷連通的連續(xù)管,然后向管內(nèi)通入流量15L/min的氬氣保護氣,通氣5-8分鐘后,用打火機 火苗在管口檢驗,若火苗熄滅證明阻斷的連續(xù)管內(nèi)已充滿氬氣,氬氣充填質(zhì)量純度不小于 99. 99%,使管內(nèi)氧氣的質(zhì)量濃度不大于500ppm,以保證焊接時背面焊縫不被高溫氧化,成 形良好。充滿氬氣后復(fù)位兩管端為組對后或充保護氣前的狀態(tài)。
[0050] 所述的分區(qū)間焊接,將連續(xù)管全位置焊縫每層共分5個區(qū)間進行焊接。管-管對 接TIG焊過程為全位置焊接,根據(jù)全位置焊接時不同位置下熔池的受力分析及熱積累對焊 縫成形的影響,針對不同位置焊縫成形的缺陷,為獲得良好的焊縫成型,采取了分區(qū)間焊接 的工藝方