西气东输二线工程X80管线钢焊接工艺研究.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯西气东输二线工程X80管线钢焊接工艺研究——RMD根焊+自保护药芯焊丝半自动焊收藏此信息打印该信息添加：用户投稿来源：未知大庆油田建设集团培训中心(黑龙江163712)袁吉伟李国庆刘增峰都宏海2008年4月，西气东输二线工程正式启动。西气东输二线管道是我国管道建设史上管道口径最大、压力等级最高和输气能力最强的一条主要管道，标志着我国能源建设又增加了一个新的里程碑。工程所用管道材质为X80钢，是一种新型低合金高强钢，美国ITW焊接集团管道组结合美国惟一的X80长输管线

2、(CHEYNNE管线)工艺开发和实践经验，针对高强钢和特种材料的焊接研制了PipePro450RFC焊接系统。目前，西气东输二线的打底焊多采用此焊接系统中的RMD打底焊接，填充盖面采用自保护药芯焊丝半自动焊。一、焊接性分析X80管线钢是控轧控冷的微合金钢，具有高强度和良好的抗延性断裂能力，是输气管道中的高钢级管材，其化学成分见表1。X80钢采用了微合金化(加入微量Nb、V、Ti)和控制轧制等新技术，达到了细化晶粒和沉淀强化相结合的效果。同时从冶炼工艺上采取了降C、降S，改变夹杂物形态及提高钢的纯净度等措施，使钢材具有均匀的细晶粒等轴铁素体基体。从而具有高强度

3、、高韧性和良好的焊接性，以及淬硬倾向小和裂纹敏感性低等特点。焊接中的主要问题就是焊缝区合金元素的保护和热影响区的脆化问题。表1X80管线钢的化学成分(质量分数)%钢号CSiMnNbVTiSP1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯NO2070.0250.241.560.0390.019—0.00060.0020.00620.004355020.0310.281.260.0490.0350.0140.00060.00090.00200.0009二、焊前准备1.焊接方法和焊接材料选择焊接过程中，基于对焊缝区

4、合金成分的保护，根焊时采用的是郝伯特公司的METALLOY80N1金属粉芯焊丝打底，来保证焊缝区的合金成分和强度。焊接方法采用最新的RMD焊接工艺，减小热影响区的范围。填充和盖面采用自保护药芯焊丝半自动焊，焊丝使用HO-BART的E81T8-Ni2J自保护药芯焊丝。2.坡口和接头形式管材直径为1219mm，壁厚18.4mm。焊接位置为水平固定5G位管道向下立焊。复合坡口形式如图1所示。2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3.主要焊接参数X80钢主要焊接参数见表2。三、焊接过程焊接前将坡口面及坡口两侧

5、20mm范围内用钢刷打磨出金属光泽。1.预热及层间温度焊前清理完毕后，利用火焰将工件预热到100~110℃后，再进行施焊。焊接时，层间温度≥60℃。2.焊接焊层焊接电流/A电弧电压/V干伸长/mm保护气体气体流量/L·mm-1极性焊丝直径/mm根焊160~18014~1710~1580%Ar+20%CO225直流反接1.2热焊180~20018~2015~25—3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯—直流正接2.0填充200~27018~2215~25——直流正接2.0盖面200~27018~2215

6、~25——直流正接2.0(1)根焊引弧时，焊丝干伸长控制在10mm左右，与工件间应保持一定的距离。在坡口的一侧，采用撞击引弧，防止产生气孔。平位焊接时焊枪与焊接方向的夹角约为70°~80°，立位焊接时焊枪与焊接方向的夹角约为85°~90°，仰位焊接时焊枪与焊接方向的夹角约为80°~90°。接头时，将待焊接头处用磨光机打磨成斜面，在斜面顶部10mm处引弧。引燃电弧后，将电弧移至斜面底部进行接头。焊接结束前，在弧坑已填满、电弧已熄灭的情况下，使焊枪在弧坑处停留几秒钟后移开，保证熔池凝固时得到可靠的保护。(2)热焊、填充焊根焊结束后的第一道填充称为热焊，根焊与热焊

7、的间隔时间不超过10min。①引弧。引弧点在管上方12点位置。起弧点与根焊接头错开10~20mm，以避免焊道重叠产生缺陷。接头时，在收弧弧坑焊接方向反方向5~10mm引燃电弧，如图2所示。②运弧。引弧后做锯齿形摆动。焊枪角度为70°~80°，焊丝位于熔池的前沿朝焊接方向移动。焊丝摆动至坡口两侧时稍做停留，保证坡口两侧熔合良好。立焊时焊速要快，防止焊速过慢造成铁液下淌。当焊接到仰脸位5~6点位时，焊枪角度为100°~l10°，如图3所示。此时采用U形挑弧摆动焊接法，如图4所示。仰焊时在保证电弧稳定燃烧的同时，可4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精

8、品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯适当增